Parametrisches transientes thermo-elektrisches PSPICE Modell für ein Stromkabel

Für ein zunächst einadriges Stromkabel wird ein transientes thermo-elektrisch gekoppeltes Makromodell 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 Simulationsergebnisse zwischen ANSYS und PSPICE zeigen eine gute Übereinstimmung. Der Vergleich zwischen Experiment und der PSPICE Simulation sind akzeptabel. Mit dem vorgestellten Makromodell ist es möglich, auf Systemebene schnell verschiedene thermische Randbedingungen und Kabel Geometrien zu modellieren und eine zeitsparende, transient gekoppelte thermo-elektrische Simulation durchzuführen. Da die parametrische Modellierung eine Beschreibung der "realen thermischen" Montagebedingungen (z.B. in einem Auto oder LKW) unterstützt, ist es möglich sich einen Überblick über die thermischen Einflüsse und Temperaturen entlang des Stromkabels zu verschaffen und so die Kabelauslegung hinsichtlich Größe und Gewicht (Kupfer Durchmesser, verwendetes Isoliermaterial) und Einbauort (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung) zu optimieren.