SolidWorks研发平
传统的二维CAD系统可以帮助设计人员把图纸绘制得规范、美观，这样做不但提高了绘图效率，而且便于图纸的修改及管理，起到了"甩绘图板"的作用。与传统的手工绘图相比，对减少产品设计错误、设计更改和返工现象并无影响，但对企业需要的设计质量没有大的提高。而利用三维CAD系统，不但可以方便地设讣出所见即所得的三维实体产品模型，并且还能以这些模型为基础，进行产品装配和干涉检查、对重要零部件进行有限元分析与优化设计以及产品数据共享与集成等。因此目前很多制造行业包括变压器行业在进行产品设计时，逐渐引入三维设计的概念和方法。
三维设计软件有很多种，其中SolidWorks是由美国Solidworks公司在总结和继承了大型机械CAD软件基础上，开发出的一套三维设计CAD软件。其包括力、热以及流场分析等系统，基本可以满足各种工程需求，因此获得了广泛的应用。
2基于SolidWorks的变压器三维设计方法
变压器三维设计与二维设计都是在电磁方案完成确定后进行的。三维设计的基本原理与生产实践非常相近，即首先设计产品零件，然后按一定关系装配成一个整体(产品)。这种设计思想在三维设计时又体现为下面两种形式：自上而下(Top Down)的设计和自下而上(Down Top)的设计。
自下而上的设计是指用户先设计好产品的各个零部件，再运用装配关系把各个零部件组合成产品的设计方法。在装配关系定制好之后，不仅做到尺寸参数全相关，而且实现几何形状、零部件之间全自动完全相关，一旦修改其中一部分，其他与之相关的模型、尺寸等自动更新，不需要人工参与；自上而下的设计是在装配环境下进行相关子部件设计的一种方法，这种设计方法可边设计边装配，与变压器加工过程中的"配制"过程很相似，基本起到了变压器二维设计中"布置图设计"的作用。
自下而上设计法是比较传统的方法。在自下而上设计中，先生成零件并将之插入装配体，然后根据设计要求配合零件。当使用以前生成的不在线的零件时，自下而上的设计方案是首选的方法。自下而上设计法因为零部件是独立设计的，与自上而下设计法相比，它们的相互关系及重建行为更为简单。使用自下而上设计法可以让设计人员专注于单个零件的设计工作，当不需要建立控制零件大小和尺寸的参考关系时(相对于其他零件)，此方法较为适用。而自上而下设计法则从装配体中开始，这是两种设计方法的不同之处。设计人员可以使用一个零件的几何体来定义另一个零件，或生成组装零件后才添加的加工特征。设计者可以将布局草图作为设计的开端，定义固定的零件位置、基准面等，然后参考这些定义来设计零件。
这两种设计形式在变压器设计过程中相互配合，一般不单独使用。以下情况下均可首先进行零件设计或部件设计。
(1)对一些在产品结构中起骨架和基础作用的零件，如变压器铁心柱等。
(2)对一些结构特征变化不大的零件，如变压器铁心夹件等。
(3)对一些相对独立性较强的零件，如变压器绕组等。
(4)对变压器外部装配部件，如储油柜、套管等。
(5)变压器中用到的一些连接件，如拉螺杆、胶木螺母等。
而对铁心拉带、铁轭绝缘、高低压引线支架及引线等设计，则一般需要在装配环境下对周围零部件关系进行考察后才进行零件设计。
零件设计时首先要选定一个绘图基准面，并绘制二维的特征草图，然后利用SolidWorks的拉伸、旋转、切除、扫描和圆角等功能生成零件特征及零件。在变压器三维设计中，零件设计是产品设计的基础，这点与生产实践过程完全一致，零件设计好后，即可进行变压器产品装配，并按所需视角生成工程图。
3变压器铁心参数化设计
变压器设计包括铁心设计、高低压绕组设计、端绝缘设计、高低压引线设计和总装配设计等。铁心是变压器的磁路和骨架，也是三维建模的基础。设计时首先应根据变压器电磁方案设汁铁心柱，然后设计铁心夹件、夹件绝缘及夹件连接等。铁心设计可根据铁心截面参数、窗高及中心距等数据，把铁心柱作为一个零件，利用SolidWorks的基本方法逐级绘制草图，如图1所示，拉伸后如图2所示，生成铁心柱零件特征。铁心柱在结构上一般具有较强的规律性，而铁心柱设计本身是一件较为繁琐的工作，因此这里可借助SolidWorks提供的数据驱动的参数化设计方法进行设计，这样在进行其他产品铁心柱三维设计时，只需对铁心参数进行修改，即可自动生成铁心柱零件。但利用逐级拉伸铁心生成铁心柱的方法中重复参数较多，因此，笔者推荐一种从四分之一截面开始的铁心柱三维造型方法。
首先在右视基准面上绘制四分之一的铁心柱截面，如图3所示，然后进行上下及左右草图"镜像"生成一个完整的截面。在前视基准面上按变压器铁心窗高、中心距数据绘制一个铁心框的中心线，中心线须垂直通过截面中点，如图4所示，然后进行"扫描"，即可生成一个铁心框，并利用特征"镜像"功能生成铁心柱零件，如图5所示。
铁心柱成型后，建立一个装配体，把铁心柱零件作为装配体的基础并固定。根据变压器设计原则即可对变压器铁心夹件、连接件和拉带进行设计。如前所述，铁心夹件的设计可根据计算数据单独进行，然后插入到装配体中，并建立与铁心柱的装配关系，如图6所示，也可在装配环境下进行设计。
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