Parametrisches transientes thermo-elektrisches PSPICE Modell für ein zwei-adriges Stromkabel

Abstract:
Aufbauend auf dem bereits einführten transienten thermo-elektrisch gekoppelten Makromodell für ein ein-adriges Stromkabel wird die Adaption auf ein zwei-adriges Stromkabel, sowie deren Verifikation mittels Experiment und einer Finite- Elemente-Simulation vorgestellt. Das parametrische Makromodell ist für den Einsatz in einem Schaltungssimulator wie z.B. PSPICE geeignet. Die Verifikation der statischen und transienten Simulationsergebnisse zwischen ANSYS, PSPICE und Experiment zeigen, je nach den äußeren Randbedingungen eine gute Übereinstimmung. Sowohl mit dem ein-adrigen als auch dem erweiterten zwei-adrigen Makromodell ist es möglich, auf Systemebene schnell für verschiedene thermische Randbedingungen und Kabelgeometrien zu modellieren und somit eine zeitsparende, transient gekoppelte thermo-elektrische Simulation je nach den Randbedingungen des Einbauorts durchzuführen. Hierbei unterstützt die parametrische Modellierung eine Beschreibung der "realen thermischen" Montagebedingungen (z.B. in einem Auto – Motorraum, Fahrzeuginnenraum). Es ermöglicht dem Entwickler sich einen schnellen Überblick über die thermischen Einflüsse und Temperaturen entlang des Stromkabels zu verschaffen und so z.B. bei der Kabelauslegung hinsichtlich Größe und Gewicht (Kupfer Durchmesser, verwendetes Isoliermaterial) sowie dem Einbauort (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung) dieses zu optimieren.