[发明专利]220KV电力变压器三维模型系统

说明书

技术领域

    本发明涉及电力变压器三维仿真技术领域，具体是一种220KV电力变压器三

维模型系统。

背景技术

    电力行业在国家现代建设中起着举足轻重的作用，是国名经济发展的动脉。培养高精尖的技术人才，是电力行业建设的重要部分。220KV电力变压器，其结构复杂，体积较大，不易拆装等特点，都使得教学任务难度加大。传统的实物设备因场地限制，设备限制无法满足教学目的，开发一套三维仿真的电力变压器模型，使之能够数字化，学员在电脑上即可了解电力变压器的整个结构和特点，并能对电力变压器进行虚拟装配拆装。大大提高教学质量，同时也减少对实物设备的损耗。

    本220KV变压器主要组成结构有：变压器箱、壳，变压器油枕，继电器，呼吸器，散热器，变压器铁芯，变压器绕组，有载分接开关。

    220KV变压器结构复杂，体积较大，不易拆装，都使得变压器的相关教学任务难度加大。传统的实物设备因场地限制，设备限制无法满足教学目的。

发明内容

    为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种220KV变压器的三维模型系统，学员在电脑上即可了解电力变压器的整个结构和特点，并能对电力变压器进行虚拟装配拆装；大大提高教学质量，同时也减少对实物设备的损耗。

    本发明是以如下技术方案实现的：一种220KV变压器的三维模型系统，利用建模软件，将220KV变压器从里到外，全部进行三维建模；220KV变压器模型以零件级为单位，每一个零件都是可拆卸的，然后根据设备的装配关系添加几何约束进行装配，最终生成一套220KV变压器三维虚拟模型；

   模型建设好后，将其导入到仿真平台中，仿真平台包含了模型引擎、数据引擎、声音引擎、脚本引擎以及逻辑引擎；模型引擎将在建模软件中建好的模型导入进来，之后使用逻辑引擎给模型添加数学逻辑关系和几何约束条件，按照标准的变压器拆装步骤和检修流程，对变压器模型进行交互动画制作，同时，程序员也能够使用声音引擎和脚本引擎给仿真系统添加语音和演示动画。

   其进一步是：220KV变压器三维虚拟模型根据图纸建模或过测量实物尺寸进行建模或图纸加实物测量建模，三维虚拟模型整体结构完全依照真实设备1:1建设。

    所述的建模软件采用solidworks建模软件。

本发明的有益效果是：本系统实现220KV变压器数字化，学员在电脑上即可了解220KV变压器的整个结构和特点，并能对220KV变压器进行虚拟装配拆装。大大提高教学质量，同时也减少对实物设备的损耗。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明原理图；

图2是本发明工作流程图。

具体实施方式

    如图1所示，220KV变压器的三维模型系统具有模型引擎、数据引擎、声音引擎、脚本引擎和逻辑引擎，每个引擎之间互相关联调用；模型引擎负责三维模型的显示、渲染、运动调用；数据引擎记录用户登录信息、仪表数据信息、文字参数信息；声音引擎负责声效、配音文件管理声音的启动和关闭；脚本引擎解析脚本，使开发人员便携的脚本转化为计算机语言；逻辑引擎指定数学逻辑关系，模拟现实中出现的逻辑运算。

    参照图纸，并测量实物尺寸和外观，然后利用solidworks建模软件，将变压器从里到外，全部进行三维建模。每一个单独零件都建成零件体，然后根据设备的装配关系添加几何约束进行装配，最终生成一套变压器三维虚拟模型。

如图2所示，本发明具体工作过程如下：

1、学习设备图纸；

2、观察实物；

3、实地测量尺寸数据；

4、通过建模软件建设零件模型；

5、按照装配关系对零件模型添加约束；

6、整体装配。

在准备阶段，建模人员据图纸建模或过测量实物尺寸进行建模或图纸加实物测量对220KV电力变压器进行建模，三维虚拟模型整体结构完全依照真实设备1:1建设。图纸能够提供最精确的结构信息，观察实物能让建模人员对设备了解的更加直观透彻。

全部220KV变压器模型以零件级为单位，做到变压器模型上的每一个零件都是可拆卸的，完全按照实物1:1建设。包括的部件有：变压器箱、壳，变压器油枕，继电器，呼吸器，散热器，变压器铁芯，变压器绕组，有载分接开关。当建模人员将变压器零件全部建设好后，通过solidworks内的几何约束关系，将零件组成装配体。一层一层逐步向上装配，最终装配出220KV变压器设备模型。

    模型建设好后，即可导入到仿真平台中，仿真平台包含了模型引擎、数据引擎、声音引擎、脚本引擎以及逻辑引擎。模型引擎将在solidworks建好的模型导入进来，之后程序人员可以使用逻辑引擎给模型添加数学逻辑关系和几何约束条件，按照标准的变压器拆装步骤和检修流程，对变压器模型进行交互动画制作，使用户能够在电脑上即可学习到变压器的组成结构、拆装过程、检修流程等信息。同时，程序员也能够使用声音引擎和脚本引擎给仿真系统添加语音和演示动画。