Inventor管道布线模块在变压器引线设计中的应用

在变压器结构设计中，引线部分的设计具有相关因素多、结构变化大、图面表达复杂等特点。如图1所示，是一台型号为SFZ11—31500/110的变压器中低压引线二维工程图，如果单就该种结构而应用二维软件设计，不考虑结构计算所用时间，仅绘图的工作量就相当大，并且一旦结构发生了变化，导致引线走线发生变化，相应的木件夹持结构也将随之改变，所以整张图纸就要重新设计，会耗费大量的时间。
近年来，随着变压器三维设计系统的成功研制，设计变压器引线部分的工作量明显减少，但由于受平台的限制，结构设计不够灵活，软件开发者往往以量取胜（即增加各类结构的模板数量），但是布线需要计算，工作量很大。引线布线也成为开发变压器三维设计软件的瓶颈。笔者多年从事变压器三维设计系统的引线部分开发工作，接触过多种三维设计平台，通过对比，觉得Autodesk Inventor的“管道布线”功能是解决这一瓶颈的有效方法。下面是应用Inventor的管道布线模块进行变压器三维引线设计的一些心得和体会。

一．简单易学

该软件保持了Autodesk产品的一贯风格，笔者曾经使用过Autodesk公司的其它产品，在初次接触Inventor的管道布线模块时，觉得界面似曾相识，就没有参照帮助及用户手册，凭经验操作，居然成功地生成了简单的引线布线！成就感油然而生。

二．模块功能特点

Inventor的“管道布线”模块的突出特点就是操作步骤少，灵活性好，通过图2可看出，这种布线方式如果通过手工计算的方式完成几乎是不可能的，而应用Inventor的“管道布线”模块只需要添加十个线束，在几分钟内就可完成。并且生成的线束具有自适应功能，不管结构怎么变化，Inventor都会自动计算，使布好的线自动适应新的结构，这就大大减少了产品研发人员的工作量，下面通过实例来说明这一特点。

图2 布线示例

首先需要将其它零部件装配好（也可以不全部装配上，因为布好的线可以随时添加“工作点”以改变线的布置方式，这也是该软件灵活性的另一体现。），因为应用“管道布线”需要选择一些点以确定线的走向。然后在打开的装配图的部件面板上选取“创建线束”命令，即弹出如图3所示对话框，为便于记忆，可取自己容易理解的名称，选择好存储的位置后“确定”，就进入到了“三维布线”模式，此时，部件面板已经变成三维布线面板。在浏览器中用右键单击刚刚创建的线束，弹出快捷菜单，选择“线束设置”来定义自己的线的外观，设置完成后，在三维布线面板中选择“创建线束段”命令进行布线，接下来的任务就是在装配图中选取各种点（包括各种特征点，如圆心、顶点等），选完后，单击右键，在弹出的快捷菜单中选择“完成”。一条线就布置完成了！

图3 创建线束界面

布线的关键是“工作点”的选取，在实际工作中，总结出“工作点”的选取经验就是尽可能多选一些“工作点”，否则，有时于选取的“工作点”数量过少，可能会产生布线结果与所要求的不一致的情况。必要时，可额外创建一些辅助点作为“工作点”，并将这些点约束到要求的位置上。

图4到图6是用Inventor的“管道布线”模块生成的三维图，完全能满足引线设计要求。由于引线布线对于操作者来说过于简单，因此，我们在开发时已经将该部分做成交互式的，更增加了软件的灵活性。充分满足引线部分多变性的要求。

                                                                                 图4~图6 布线示例

三．生成的二维图满足要求
二维图是目前变压器行业指导生产的主要文档，所以，二维图是否能满足行业要求是至关重要的，图7是用Inventor “管道布 线”后，投影生成的二维图。由于变压器引线设计有其特殊性及受传统因素影响较多，因此对二维图格式的要求也比较严格，比如要求绘出油箱及器身外形，但却要求用双点划线，而且要求可以标尺寸等等。Inventor的二维图功能还是比较强的，比如可以对单个零部件进行线型设置，整根线的可见性设置等等，极大地提高了二维图的生成效率，通过对比，大家可以看出，基本上可以满足引线设计的要求。