Чтение эл схем: Чтение электрических схем | Электромонтер по монтажу вторичных цепей

Чтение электрических схем | Электромонтер по монтажу вторичных цепей

Подробности

Категория: РЗАиА

• монтаж
• РЗиА
• вторичное оборудование

Содержание материала

• Электромонтер по монтажу вторичных цепей
• Источники оперативного тока
• Электроизмерительные приборы
• Приборы релейного действия
• Реле управления
• Пусковая и защитная аппаратура электроприводов
• Бесконтактные элементы автоматики
• Изолированные провода и кабели
• Электроизоляционные и лакокрасочные материалы
• Изделия для прокладки кабелей и проводов
• Электрические схемы вторичных цепей
• Принципиальные схемы вторичных цепей
• Монтажные схемы вторичных цепей
• Чтение электрических схем
• Существующие типы и характеристика панелей, щитов, пультов и шкафов
• Монтаж щитов управления и защиты
• Монтаж станций управления
• Монтаж щитов, пультов и шкафов
• Монтаж приборов и аппаратов
• Монтаж автоматических воздушных выключателей
• Монтаж рубильников, предохранителей, переключателей и пускателей
• Монтаж проводов вторичных цепей
• Индустриальный метод заготовки проводов вторичных цепей
• Монтаж контрольных кабелей
• Особенности монтажа контрольных кабелей при низких температурах
• Окраска и маркировка контрольных кабелей
• Концевые заделки контрольных кабелей
• Подключение жил проводов и кабелей к выводам аппаратов и зажимам
• Способы отыскания одноименных концов жил контрольных кабелей
• Способы выполнения надписей для маркировки контрольных кабелей
• Установка наборных зажимов
• Испытание вторичных цепей
• Приборы и аппараты для испытаний вторичных цепей
• Особенности монтажа вторичных цепей с аппаратурой телефонного типа
• Механическая проверка и регулировка аппаратуры телефонного типа
• Монтаж проводов аппаратуры телефонного типа
• Подготовка и организация работ по монтажу вторичных цепей
• Состав бригад по монтажу вторичных цепей
• Организация рабочего места
• Инструмент, приспособления, инвентарь при монтаже вторичных цепей
• Техника безопасности
• Правила техники безопасности при монтаже кабелей
• Безопасность при работе на высоте, защита от действия электросварочной дуги, инструмент
• Безопасность при работе в действующих электроустановках
• Первая помощь при поражении электрическим током и других несчастных случаях

Страница 14 из 45

Прочитать схему электрических соединений — это значит получить все данные об аппаратах, приборах и проводниках, составляющих данную схему, определить их назначение и порядок работы.
Чтение схемы какого-либо устройства начинают с определения ее назначения, записанного в угловом штампе, и знакомятся с примечаниями на чертеже.
Читать схему соединений вторичных цепей нужно после предварительного изучения схемы первичной цепи.

Разбирать схему надо начиная от источников питания (от аккумуляторных батарей, вторичных обмоток трансформаторов напряжения и тока и т.п.).
Схема состоит из нескольких электрически не связанных между собой цепей, поэтому поочередно рассматривают каждую цепь в отдельности. Лучше сначала разобрать схемы цепей, питаемых от вторичных обмоток трансформаторов тока, а затем перейти к цепям тока управления.

Рис. 54. Развернутая схема управления асинхронным короткозамкнутым электродвигателем с торможением противовключением

В качестве примера можно прочитать принципиальную схему управления асинхронным короткозамкнутым электродвигателем с торможением противовключением (рис. 54).
На схеме все элементы аппаратов изображены в положении, когда по ним не протекает ток. Включив линейный рубильник, подают напряжение в цепи управления. Запускают двигатель нажав кнопку «пуск», которая замкнет цепь катушки линейного контактора Л.

Проследим эту цепь: фаза Л2, предохранитель, кнопка «стоп», кнопка «пуск», размыкающие блок-контакты контактора торможения Т, катушка контактора Л, контакты тепловых реле 1РТ и 2РТ, фаза Л3. По цепи пройдет ток, и контактор Л включится. Одновременно замкнутся замыкающие блок- контакты Л и разомкнутся размыкающие блок-контакты Л. Двигатель наберет обороты, и индукционное реле скорости РКС, включенное в цепь катушки контактора торможения Т, замкнет свои контакты.
При отключении двигателя кнопкой «стоп» или автоматически замыкающие блок-контакты Л размыкаются, а размыкающие блок-контакты Л замкнутся и включат в цепь катушку контактора торможения Т. Контактор торможения будет включен до тех пор, пока скорость двигателя не приблизится к нулю и реле РКС разомкнет свои контакты и тем самым разорвет цепь катушки Т.
Можно рассмотреть более сложную принципиальную схему управления, блокировки и сигнализации электропривода трехсекционного конвейера (рис. 55). Блокировка здесь применена для предотвращения завала механизмов транспортируемым материалом в случае остановки первого или второго конвейера.
Схема работает так, что остановка любого из приводных электродвигателей влечет автоматическую остановку всех предыдущих электродвигателей (по ходу движения материала). Для этого в цепь управления магнитного пускателя каждого электродвигателя последовательно включают замыкающие 3 блок-контакты магнитного пускателя последующего электродвигателя.

Рис. 55. Развернутая схема управления, блокировки и сигнализации электропривода трехсекционного конвейера

Таким образом, магнитный пускатель 3К электродвигателя М3 третьего конвейера можно включить только тогда, когда замкнутся блок-контакты 2К3 магнитного пускателя 2К электродвигателя М2. В свою очередь магнитный пускатель 2К может быть включен после включения магнитного пускателя 1К электродвигателя M1 первого конвейера.

В схеме имеется также световая сигнализация положения пускателя, необходимая при диспетчерском управлении конвейерами. В выключенном состоянии каждого магнитного пускателя размыкающие Р контакты 1К2, 2К2, ЗК2 замкнуты и светятся зеленые лампы ЛЗ. При включении любого из магнитных пускателей указанные выше контакты размыкаются и разрывают цепь соответствующей зеленой лампы, а красная лампа ЛK через один из замыкающих 3 блок-контактов (1К1, 2К1, ЗК1) включается.

• Назад
• Вперёд

• Назад

Еще по теме:

• Инструкция по проектированию и монтажу систем управления и защиты
• Взрывозащищенная контрольно-измерительная и аппаратура автоматики
• Релейная защита и автоматика в электроустановках
• Автоматика в системах электроснабжения промышленных предприятий
• Использование микропроцессорной техники в системах контроля, управления защиты и автоматики

Электрическая схема. Чтение, оформление и обозначения на схемах

Содержание страницы

• 1. Виды электрических схем
  • 1.
    1. Структурная схема
  • 1.2. Функциональная схема
  • 1.3. Принципиальная схема
  • 1.4. Монтажная схема
  • 1.5. Объединенная схема
• 2. Условно-графические обозначения на электрических схемах
• 3. Чтение электрических схем

Электрическая схема представляет собой документ, в котором по правилам ГОСТ обозначаются связи между составными частями устройств, работающих за счет протекания электроэнергии. Как Вы понимаете, этот чертеж дает понимание электрикам о том, как работает установка и из каких элементов она состоит. Основное назначение электросхемы – помощь в подключении установок, а также поиске неисправности в цепи.

Для начала следует разобраться, что подразумевают под типами, а что под видами документов. Итак, согласно ГОСТ 2.701-84, существуют следующие виды схем (в скобках краткое обозначение):

1. Электрические (Э).
2. Гидравлические (Г).
3. Пневматические (П).
4. Газовые (Х).
5. Кинематические (К).
6. Вакуумные (В).
7. Оптические (Л).
8. Энергетические (Р).
9. Деления (Е).
10. Комбинированные (С).

Что, касается типов, основными считаются:

1. Структурные (1).
2. Функциональные (2).
3. Принципиальные (полные) (3).
4. Соединений (монтажные) (4).
5. Подключения (5).
6. Общие (6).
7. Расположение (7).
8. Объединенные (8).

Исходя из указанных обозначений, можно по наименованию электросхемы понять ее вид и тип.

Далее мы подробно рассмотрим, назначение и состав каждой из перечисленных типов электросхем. Рекомендуем перед этим ознакомиться со стандартными условными обозначениями на схемах, чтобы было еще проще понять, что собой представляет каждый вариант чертежа.

1. Виды электрических схем

1.1. Структурная схема

Этот тип документа является наиболее простым и дает понимание о том, как работает электроустановка и из чего она состоит. Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Порядок чтения обозначается стрелочками и поясняющими надписями, что позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже начинающему электрику. Принцип построения Вы можете увидеть на примере ниже:

Рисунок 1 — Структурная схема

1.2. Функциональная схема

Функциональная электросхема установки, по сути, не слишком отличается от структурной. Единственное отличие – более подробное описание всех составляющих узлов цепи. Выглядит этот документ следующим образом:

Рисунок 2 — Функциональная схема

1.3. Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема чаще всего применяется в распределительных сетях, т.к. дает самое раскрытое пояснение о том, как работает рассматриваемое электрооборудование. На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная (рисунок 3) или полная (рисунок 4). В первом случае на чертеже изображают только первичные сети, называемые также силовыми. Пример однолинейного изображения Вы можете увидеть ниже:

Рисунок 3 — Однолинейная принципиальная схема

Полная принципиальная схема может быть развернутой или элементной. Если электроустановка несложная и на один главный чертеж можно нанести все пояснения, достаточно сделать развернутый план. Если же Вы имеете дело со сложной аппаратурой, которая имеет в составе цепь управления, автоматизации и измерения, лучше разнести все отдельные узлы на разные листы, чтобы не запутаться.

Рисунок 4 — Полная принципиальная схема

Существует также принципиальная электросхема изделия. Этот тип документа представляет собой своеобразную выкопировку из общего плана, на которой обозначено только, как работает и из чего состоит определенный узел.

1.4. Монтажная схема

Эту разновидность электрических схем мы чаще всего используем, когда рассказываем о том, как самостоятельно выполнить монтаж электропроводки. Дело в том, что на монтажной электросхеме можно показать точное расположение всех элементов цепи, способ их соединения, а также буквенно-цифровые характеристики составляющих чертеж установок. Если взять за пример схему электропроводки в однокомнатной квартире рисунок 5, на ней мы увидим, где нужно размещать розетки, выключатели, светильники и остальные изделия.

Рисунок 5 — Монтажная схема

Основное назначение монтажной схемы – руководство для проведения электромонтажных работ. Согласно подготовленному чертежу можно понять, где, что и как нужно подключать.

1.5. Объединенная схема

Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная рисунок 6, которая может включать в себя несколько видов и типов документов. Ее используют в том случае, если можно без сильного нагромождения чертежа обозначить все важные особенности цепи. Используют объединенный проект чаще всего на предприятиях. Домашним мастерам такой тип схемы вряд ли может встретиться. Пример Вы можете увидеть ниже:

Рисунок 6 — Объединённая схема

2. Условно-графические обозначения на электрических схемах

Все элементы на схемах изображаются условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД (ГОСТ 2.721-74 … ГОСТ 2.796-81).

В схемах, насыщенных условными графическими обозначениями, допускается все обозначения пропорционально уменьшать или увеличивать, при этом расстояние (просвет) между двумя соседними линиями условного графического обозначения должно быть не менее 1,0 мм. Условные графические обозначения элементов, используемых как составные части обозначений других элементов, можно изображать уменьшенными по сравнению с остальными элементами (например, резистор в ромбической антенне).

Расстояние между отдельными условными графическими обозначениями должно быть не менее 2,0 мм.

Изображения элементов вычерчиваются на схемах в положении, установленном соответствующим стандартом, либо повернутыми на угол, кратный 90°, по отношению к этому положению.

В отдельных случаях допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально развернутыми.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифровые можно поворачивать против часовой стрелки только на угол 90° или 45°.

Условные графические обозначения, соотношение размеров которых приведено в соответствующих стандартах на модульной сетке, должны изображаться на схемах в размерах, определяемых по вертикали и горизонтали количеством шагов модульной сетки М.

Рисунок 7 – Модульная сетка

При этом шаг модульной сетки для каждой схемы может быть любым но одинаковым для всех элементов и устройств данной схемы.

Что касается графического обозначения всех элементов, используемых на схеме, этот обзор мы предоставим в виде таблиц, в которых изделия будут сгруппированы по назначению.

В таблице 1 Вы можете увидеть, как отмечены электрические коробки, щиты, шкафы и пульты на электросхемах:

Таблица 1 — Обозначение коробок, щитов, шкафов, пультов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Коробка ответвительная		Щиток групповой аварийного освещения
Коробка вводная		Шкаф, панель, пульт, щиток, одностороннего обслуживания
Коробка протяжная, ящик протяжной		Шкаф, панель двустороннего обслуживания
Коробка, ящик с зажимами		Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания ( на примере – из 2х шкафов)
Щиток групповой рабочего освещения		Щит открытый (на примере – из 3х панелей)
Щиток магистральный рабочего освещения		Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двустороннего обслуживания ( на примере – из 3х шкафов)

Следующее, что Вы должны знать – условное обозначение питающих розеток и выключателей (в том числе проходных) на однолинейных схемах квартир и частных домов:

Таблица 2 – Обозначение выключателей, переключателей и штепсельных розеток

Наименование		Изображение	Наименование		Изображение
Выключатель. Общее изображение.			Штепсельная розетка. Общее изображение.
Выключатель для открытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Штепсельная розетка открытой  установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	2х полюсная
	1- полюсный сдвоенный			2х полюсная сдвоенная
	1- полюсный строенный			2х полюсная с защитным контактом
	2хполюсный			3х полюсная с защитным контактом
	3хполюсный
Выключатель для скрытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Штепсельная розетка для скрытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	2х полюсная
	1- полюсный сдвоенный			2х полюсная сдвоенная
	1- полюсный строенный			2х полюсная с защитным контактом
	2хполюсный			3х полюсная с защитным контактом
Выключатель для отрытой установки со степенью защиты от IP44 до IP55:	1- полюсный		Штепсельная розетка со степенью защиты от IP44 до IP55:	2х полюсная
	2х полюсный			2х полюсная с защитным контактом
	3х полюсный			3х полюсная с защитным контактом
Переключатель на два направления без нулевого положения со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Блоки с выключателями и двухполюсной штепсельной розеткой для открытой установки со степенью защиты IP20 до IP23:	Один выключатель и штепсельная розетка
	2х полюсный			Два выключателя и штепсельная розетка
	3х полюсный			Три выключателя и штепсельная розетка
Переключатель на два направления без нулевого положения со степенью защиты от IP44 до IP55:	1- полюсный		Блоки с выключателями и двухполюсной штепсельной розеткой для скрытой установки со степенью защиты IP20 до IP23:	Один выключатель и штепсельная розетка

Что касается элементов освещения, светильники и лампы по ГОСТу указывают следующим образом:

Таблица 3 – Изображения светильников и прожекторов при совмещенном изображении на плане оборудования и электрических сетей

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Светильник с лампой накаливания.  Общее изображение		Люстра
Светильник с лампой накаливания на тросе		Прожектор
Светильник с лампой накаливания на стене здания, сооружения для наружного освещения.		Группа прожекторов с направлением оптической оси в одну сторону
Светильник с люминесцентными лампами		Группа прожекторов с направлением оптической оси во все стороны
Светильник с люминесцентными лампами, установленными в линию		Светофор сигнальный(с тремя лампами)
Светильник с люминесцентной лампой на кронштейне  для наружного освещения		Патрон ламповый стенной
Светильник с разрядной лампой высокого давления на кронштейне для наружного освещения		Патрон ламповый: подвесной
Светильник с разрядной лампой высокого давления на опоре для наружного освещения		Патрон ламповый: потолочный

В более сложных схемах, где применяются электродвигатели, могут указываться такие элементы, как:

Таблица 4 – Условно графическое обозначение электрических машин

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Статор. Обмотка статора. Общее обозначение.		Ротор. Общее обозначение.
Ротор с обмоткой, коллектором и щетками.		Машина электрическая. Общее обозначение.
Машина асинхронная трехфазная с шестью выведенными концами фаз обмотки статора и с короткозамкнутым ротором.		Внутри окружности допускается указывать следующие данные: а) род машины (генератор – Г (G), двигатель – М (М), тахогенератор – ТГ(BR), и др.; б) род тока, число фаз или вид соединения обмоток
Машина асинхронная трехфазная с фазным ротором, обмотка которого соединена в звезду, обмотка статора – в треугольник.		Машина синхронная трехфазная неявнополюсная с обмоткой возбуждения на роторе; обмотка статора соединена в треугольник.
Машина постоянного тока с последовательным возбуждением		Машина постоянного тока с параллельным возбуждением
Машина постоянного тока с независимым возбуждением		Машина постоянного тока со смешанным возбуждением
Машина постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов		Двигатель коллекторный однофазный последовательного возбуждения.

Также полезно знать, как графически обозначаются трансформаторы и дроссели на принципиальных электросхемах:

Таблица 5 — Условно графическое обозначение трансформаторов, автотрансформаторов, дросселей

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Обмотка трансформатора, автотрансформатора, дросселя и магнитного усилителя.		Трансформатор однофазный с магнитопроводом
Трансформатор однофазный с магнитопроводом трехобмоточный		Автотрансформатор однофазный с магнитопроводом
Трансформатор тока с одной вторичной обмоткой		Дроссель с ферромагнитным магнитопроводом

Электроизмерительные приборы по ГОСТу имеют следующее графические обозначение на чертежах:

Таблица 6 — Условно графическое обозначение некоторых электроизмерительных приборов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Электросчетчик		Датчик температуры
Амперметр		Гальванометр
Вольтметр		Осциллограф

А вот, кстати, полезная для начинающих слесарей — электриков таблица, в которой показано, как выглядит на плане электропроводки контур заземления, а также сама силовая линия:

Таблица 7 – Линии электрической связи, провода, кабели и шины

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Линия электрической связи, провод, шина, кабель		Графическое пересечение двух линий связи, электрически не соединенных
Корпус машины, аппарата, прибора		Линии электрической связи с двумя ответвлениями
Заземление

Помимо этого на схемах Вы можете увидеть волнистую либо прямую линию, «+» и «-», которые указывают на род тока.

Таблица 8 – Род тока и напряжения, виды соединения обмоток, формы импульсов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Ток постоянный		Ток переменный, трехфазный 50 Гц
Ток переменный		Полярность отрицательная
Ток постоянный и переменный		Полярность положительная

В более сложных схемах автоматизации Вы можете встретить непонятные графические обозначения, вроде контактных соединений. Запомните, как обозначаются эти устройства на электросхемах:

Таблица 9 – Коммутационные устройства и контактные соединения

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Контакт коммутационного устройства. Общее обозначение:		Контакт концевого выключателя: 1)замыкающий
А) замыкающий Б) размыкающий В) переключающий		2) размыкающий
		Выключатель ручной
Контакт, замыкающий с замедлением, действующим:		Контакт контактного соединения
1) при срабатывании 2) при возврате		1) разъемного соединения 2) сборного соединения 3) неразборного соединения
3) при срабатывании и возврате
Контакт, размыкающий с замедлением, действующий: 1) при срабатывании		Соединение контактное разъемное
2) при возврате 3) при срабатывании и возврате		Переключатель однополюсный многопозиционный
Контакт термореле

Помимо этого Вы должны быть в курсе, как выглядят радиоэлементы на проектах (диоды, резисторы, транзисторы и т. д.).

Таблица 10 – Условно графическое обозначение (диоды, резисторы, транзисторы)

Диод
Стабилитрон
Тиристор
Фотодиод
Светодиод
Фоторезистор
Солнечный фотоэлемент
Транзистор
Конденсатор
Дроссель
Сопротивление

В однолинейных электросхемах также присутствуют свои буквы, которые дают понять, что включено в сеть. Итак, согласно ГОСТ 7624-55, буквенное обозначение элементов на электрических схемах выглядит следующим образом:

1. Реле тока, напряжения, мощности, сопротивления, времени, промежуточное, указательное, газовое и с выдержкой по времени, соответственно – РТ, РН, РМ, РС, РВ, РП, РУ, РГ, РТВ.
2. КУ – кнопка управления.
3. КВ – конечный выключатель.
4. КК – командо-контроллер.
5. ПВ – путевой выключатель.
6. ДГ – главный двигатель.
7. ДО – двигатель насоса охлаждения.
8. ДБХ – двигатель быстрых ходов.
9. ДП – двигатель подач.
10. ДШ – двигатель шпинделя.

Помимо этого в маркировке элементов радиотехнических и электрических схем выделяют следующие буквенные обозначения:

Таблица 11 — Буквенные обозначения элементов радиотехнических и электрических схем

Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Резистор	R	Телефон	Т
Конденсатор	C	Микрофон	Мк
Катушки индуктивности	L	Громкоговоритель	Гр
Прибор электронный (лампа, трубка)	Л	Звукосниматель (адаптер)	Ад
Трансформатор (автотрансформатор)	Тр	Предохранитель	Пр
Дроссель	Др	Элемент гальванический (батарея)	Б
Выключатель (переключатель)	В	Монтажная плата	П
Кнопка	Кн	Штепсельный разъем	Ш
Пьезоэлемент	Пэ	Прибор полупроводниковый	ПП
Диод	Д	Гнездо	Г
Реле, контактор, пускатель	Р	Элементы разные, электромагнит	Э

3.

Чтение электрических схем

Что значит прочитать схему.

В дальнейшем нам все время придется работать со схемами — читать схемы. А прочитать схему — это значит почерпнуть из нее сведения, необходимые для выполнения определенной работы. Так, например, если нужно рассчитать ток КЗ, то чтение схемы сводится к выборке из нес данных для расчета. В других случаях прочитать схему необходимо, чтобы: понять принцип: действия электроустановки; выяснить назначение того или иного ее элемента; определить, что с чем следует соединить; обнаружить ложную цепь и найти способ ее устранения; проверить, верно ли задан режим работы и т. п. Одним словом, разнообразных задач, которые решаются в результате чтения схем, — много, и задачи эти не только различны, но и разнообразны. Соответственно различны и разнообразны приемы, с помощью которых читают схемы.

К чтению схем нужно подготовиться, т. е. накопить необходимый минимум знаний, точно так же, как перед чтением текста нужно изучить алфавит, правила словообразования и словосочетания. Эти обстоятельства определили способ построения книги.

Что же такое схема? Слово схема употребляют в нескольких значениях.

1. Схема — это конструкторский документ (своеобразный чертеж), в котором составные части изделия — его элементы и связи между ними изображены условно, без соблюдения масштаба. Так, например, элементами электрической схемы являются резисторы, лампы, трансформаторы, двигатели и другие электротехнические изделия. А связями между ними служат проводники.
2. Схемой называют также предмет или набор предметов, например интегральная схема и т. п.
3. Когда говорит: схема работает, схема неисправна, элемент схемы перегревается, то ясно, что речь идет не о чертеже, а о самой электроустановке. Действительно, перегреваться может резистор (элемент схемы), но не его изображение. Одним словом, Электроустановка и ее схема далеко не одно и то же, точно так же как не одно и то же, машина и ее чертеж. В этом пособии под словом схема, как правило, подразумевается не собственно чертеж, а то, что на нем изображено.

Порядок чтения электрических схем и чертежей.

Прежде всего, необходимо ознакомиться с наличными чертежами (или составить оглавление, если его нет) и систематизировать чертежи (если этого не сделано в проекте) по назначению.

Чертежи чередуют в таком порядке, чтобы чтение каждого последующего являлось естественным продолжением чтения предыдущего. Затем уясняют принятую систему обозначений и маркировки.

Если она не отражена на чертежах, то ее выясняют и записывают.

На выбранном чертеже читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания, экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении экспликации обязательно находят на чертежах аппараты, в ней перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с экспликациями.

Если на чертеже имеются ссылки на другие чертежи, то нужно найти эти чертежи и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.

При чтении чертежей, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:

1. определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано,
2. расчленяют схему па простые цени и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти па схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,
3. строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например после ревизии,
4. оценивают последствия вероятных неисправностей: не замыкание контактов поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка,
5. нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.,
6. проверяют схему па отсутствие ложных цепей,
7. оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,
8. проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность.

Единая система конструкторской документации — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями.

Все элементы на схемах изображаются условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД (ГОСТ 2.721-74 … ГОСТ 2.796-81).

Схема — это конструкторский документ (своеобразный чертеж), в котором составные части изделия — его элементы и связи между ними изображены условно, без соблюдения масштаба.

По освоению данного раздела обучающийся сможет оформлять и читать электрические схемы и чертежи, что является основой при изучении последующих модулей учебного пособия и использования рабочей документации на производстве.

Просмотров: 5 103

Как читать схему

• Главная
• Учебники
• Как читать схему

≡ Страниц

Авторы: Джимблом

Избранное Любимый 116

Обзор

Схемы — это наша карта для проектирования, построения и устранения неполадок схем. Понимание того, как читать и следовать схемам, является важным навыком для любого инженера-электронщика.

Это руководство должно превратить вас в грамотного читателя схем! Мы рассмотрим все основные символы схемы:

Затем мы поговорим о том, как эти символы соединяются на схемах для создания модели цепи. Мы также рассмотрим несколько советов и приемов, на которые следует обратить внимание.

Рекомендуемая литература

Понимание схем — довольно базовый навык электроники, но есть несколько вещей, которые вы должны знать, прежде чем читать это руководство. Посмотрите эти уроки, если они звучат как пробелы в вашем растущем мозгу:

• Что такое электричество?
• Что такое цепь?
• Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

Схематические символы (часть 1)

Готовы ли вы к шквалу схемных компонентов? Вот некоторые из стандартных, основных схематических символов для различных компонентов.

Резисторы

Основные компоненты схемы и символы! Резисторы на схеме обычно представляются несколькими зигзагообразными линиями, с двумя выводами расширяется наружу. На схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Потенциометры и переменные резисторы

Переменные резисторы и потенциометры дополняют символ стандартного резистора стрелкой. Переменный резистор остается двухвыводным, поэтому стрелка просто проложена по диагонали через середину. Потенциометр представляет собой трехконтактное устройство, поэтому стрелка становится третьей клеммой (дворник).

Конденсаторы

Есть два часто используемых символа конденсатора. Один символ представляет собой поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой — неполяризованные конденсаторы. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины.

Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина обычно представляет собой катод конденсатора, напряжение на котором должно быть ниже, чем на положительном анодном выводе. К положительному выводу символа поляризованного конденсатора также следует добавить знак плюс.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности обычно представлены серией изогнутых выпуклостей или петельчатых катушек. Международные символы могут просто определять индуктор как закрашенный прямоугольник.

Переключатели

Переключатели существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей привод (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним направлением, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше посадочных мест для привода.

Многополюсные переключатели, как правило, имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники питания

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует множество символов схемы источника питания, которые помогают определить источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

Большую часть времени при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения. Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Батарейки

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные AA или перезаряжаемые литий-полимерные, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Больше пар линий обычно указывает на большее количество последовательных элементов в батарее. Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда — особенно на очень загруженных схемах — вы можете назначить специальные символы напряжениям узлов. Вы можете подключать устройства к этим одноконтактный символа, и он будет напрямую привязан к 5 В, 3,3 В, VCC или GND (земля). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, указывающей вверх, в то время как заземляющие узлы обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, указывающую вниз).

Схематические символы (часть 2)

Диоды

Базовые диоды обычно изображаются в виде треугольника, прижатого к линии. Диоды также поляризованы, поэтому для каждого из двух выводов требуются отличительные идентификаторы. Положительный анод – это клемма, входящая в плоский край треугольника. Отрицательный катод выходит за пределы линии в символе (думайте об этом как о знаке «-»).

Существует множество различных типов диодов, каждый из которых имеет особое обозначение стандартного символа диода. Светоизлучающие диоды (СИД) дополняет символ диода парой направленных в сторону линий. Фотодиоды , которые генерируют энергию из света (в основном, крошечные солнечные элементы), переворачивают стрелки и указывают их на диод.

Другие специальные типы диодов, такие как диоды Шоттки или стабилитроны, имеют свои собственные символы с небольшими вариациями штриховой части символа.

Транзисторы

Транзисторы, будь то биполярные или полевые МОП-транзисторы, могут существовать в двух конфигурациях: положительно легированные или отрицательно легированные. Таким образом, для каждого из этих типов транзисторов существует как минимум два способа его рисования.

Биполярные переходные транзисторы (BJT)

BJT — это устройства с тремя выводами; у них есть коллектор (C), эмиттер (E) и база (B). Существует два типа BJT — NPN и PNP, и каждый из них имеет свой уникальный символ.

Выводы коллектора (C) и эмиттера (E) расположены на одной линии друг с другом, но на эмиттере всегда должна быть стрелка. Если стрелка указывает внутрь, это PNP, а если стрелка направлена ​​наружу, это NPN. Мнемоника для запоминания “NPN: 9”.

Полевые транзисторы на основе оксидов металлов (MOSFET) ) и затвор (G).

И снова, есть две разные версии символа, в зависимости от того, какой у вас n-канальный или p-канальный МОП-транзистор. Существует ряд часто используемых символов для каждого из МОП-транзисторов. типы:

Стрелка в середине символа (называемая объемной) определяет, является ли полевой МОП-транзистор n-канальным или p-канальным. p-канал. Помните: «n находится в» (своего рода противоположность мнемонике NPN).0011

Цифровые логические элементы

Наши стандартные логические функции — И, ИЛИ, НЕ и исключающее ИЛИ — все имеют уникальные схематические символы:

Добавление кружка к выходным данным отменяет функцию, создавая И-НЕ, ИЛИ-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ. :

У них может быть больше двух входов, но формы должны оставаться прежними (ну, может быть, немного больше), а выход по-прежнему должен быть только один.

Интегральные схемы

Интегральные схемы выполняют такие уникальные задачи, и их так много, что на самом деле они не имеют уникального символа схемы. Обычно интегральная схема представлена ​​​​прямоугольником с выводами, выходящими из сторон. Каждый контакт должен быть помечен как номером, так и функцией.

Схематические символы для микроконтроллера ATmega328 (обычно встречается в Arduinos), микросхемы шифрования ATSHA204 и микроконтроллера ATtiny45. Как видите, эти компоненты сильно различаются по размеру и количеству выводов.

Поскольку ИС имеют такой общий символ схемы, имена, значения и метки становятся очень важными. Каждая микросхема должна иметь значение, точно определяющее название микросхемы.

Уникальные ИС: операционные усилители, регуляторы напряжения

Некоторые из наиболее распространенных интегральных схем имеют уникальный символ схемы. Обычно вы видите операционные усилители, расположенные, как показано ниже, с 5 клеммами: неинвертирующий вход (+), инвертирующий вход (-), выход и два входа питания.

Часто в один корпус ИС встроено два операционных усилителя, требующих только одного контакта для питания и одного для земли, поэтому у правого есть только три контакта.

Простые регуляторы напряжения обычно представляют собой трехконтактные компоненты с входными, выходными и заземляющими (или регулировочными) контактами. Обычно они имеют форму прямоугольника с контактами слева (вход), справа (выход) и внизу (заземление/регулировка).

Разное

Кристаллы и резонаторы

Кристаллы или резонаторы обычно являются важной частью схем микроконтроллера. Они помогают обеспечить тактовый сигнал. Кристаллические символы обычно имеют два вывода, а резонаторы, которые добавляют к кристаллу два конденсатора, обычно имеют три вывода.

Заголовки и разъемы

Будь то для подачи питания или передачи информации, разъемы необходимы для большинства цепей. Эти символы различаются в зависимости от того, как выглядит разъем, вот образец:

Двигатели, трансформаторы, динамики и реле

Мы объединим их вместе, так как все они (в основном) так или иначе используют катушки. Трансформаторы (не те, которые бросаются в глаза) обычно состоят из двух катушек, соединенных друг с другом встык, с парой линий, разделяющих их:

Реле обычно соединяют катушку с переключателем:

Громкоговорители и зуммеры обычно имеют форму, аналогичную их реальным аналогам:

И двигатели обычно имеют обведенную букву «М», иногда с немного большим украшением вокруг клемм:

Предохранители и PTC

Предохранители и PTC — устройства, которые обычно используются для ограничения больших бросков тока — каждое из них имеет свой уникальный символ:

Символ PTC на самом деле является общим символом термистора , температуры -зависимый резистор (обратите внимание на международный символ резистора?).

---

Несомненно, в этом списке осталось много схемных обозначений, но приведенные выше должны обеспечить вам 90% грамотность в чтении схем. В общем, символы должны иметь много общего с реальными компонентами, которые они моделируют. В дополнение к символу каждый компонент на схеме должен иметь уникальное имя и значение, что в дальнейшем помогает его идентифицировать.

Один из самых важных ключей к тому, чтобы быть схематически грамотным, — это способность распознавать, какие компоненты какие. Символы компонентов рассказывают половину истории, но каждый символ должен быть связан с именем и значением, чтобы завершить его.

Имена и значения

Значения помогают точно определить, что представляет собой компонент. Для компонентов схемы, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них омов, фарад или генри. Для других компонентов, таких как интегральные схемы, значением может быть просто имя чипа. Кристаллы могут указывать свою частоту колебаний в качестве значения. По сути, значение компонента схемы вызывает его важнейшая характеристика .

Имена компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв и числа. Буквенная часть имени определяет тип компонента: R для резисторов, C для конденсаторов, U для интегральных схем и т. д. Имя каждого компонента на схеме должно быть уникальным; например, если в цепи несколько резисторов, их следует назвать R ₁ , R ₂ , R ₃ и т. д. Имена компонентов помогают нам ссылаться на определенные точки схемы.

Префиксы имен довольно хорошо стандартизированы. Для некоторых компонентов, таких как резисторы, префикс — это просто первая буква компонента. Другие префиксы имен не так буквальны; катушки индуктивности, например, L (потому что ток уже занял I [но он начинается с C … электроника – глупое место]). Вот краткая таблица общих компонентов и префиксов их имен:

Name Identifier	Component
R	Resistors
C	Capacitors
L	Inductors
S	Switches
D	Diodes
Q	Транзисторы
U	Интегральные схемы
Y	Кристаллы и генераторы

Хотя это «стандартизированные» имена для символов компонентов, они не соблюдаются повсеместно. Например, вы можете увидеть интегральные схемы с префиксом IC вместо U или кристаллы с маркировкой XTAL вместо Y . Используйте свое лучшее суждение при диагностике, какая часть какая. Обычно символ должен передавать достаточно информации.

Чтение схем

Понимание того, какие компоненты находятся на схеме, составляет более половины успеха в ее понимании. Теперь осталось только определить, как все символы связаны друг с другом.

Сети, узлы и метки

Схематические сети показывают, как компоненты соединяются вместе в цепи. Сети представляются как линии между терминалами компонентов. Иногда (но не всегда) они имеют уникальный цвет, как зеленые линии на этой схеме:

Соединения и узлы

Провода могут соединять две клеммы вместе или десятки. Когда провод разделяется на два направления, он создает соединение . Соединения на схемах изображаем цифрой узлы , маленькие точки на пересечении проводов.

Узлы дают нам способ сказать, что «провода, пересекающие это соединение , соединены». Отсутствие узла на стыке означает, что два отдельных провода просто проходят мимо, не образуя никакого соединения. (При разработке схем обычно рекомендуется избегать этих несвязанных перекрытий, где это возможно, но иногда это неизбежно).

Имена цепей

Иногда, чтобы сделать схемы более разборчивыми, мы даем цепям имя и маркируем их, а не прокладываем провод по всей схеме. Предполагается, что сети с одинаковыми именами соединены, даже если между ними нет видимого провода. Имена могут быть либо написаны прямо поверх сетки, либо они могут быть «ярлыками», свисающими с провода.

Каждая цепь с одинаковым именем подключена, как на этой схеме для коммутационной платы FT231X. Имена и метки помогают предотвратить слишком хаотичную схему (представьте, что все эти цепи на самом деле соединены проводами).

Цепям обычно дается имя, в котором конкретно указывается назначение сигналов на этом проводе. Например, силовые сети могут быть помечены как «VCC» или «5V», а сети последовательной связи могут быть помечены как «RX» или «TX».

Советы по чтению схем

Идентификация блоков

Действительно обширные схемы должны быть разделены на функциональные блоки. Может быть раздел для входной мощности и регулирования напряжения, или раздел микроконтроллера, или раздел, посвященный разъемам. Попробуйте распознать, какие секции какие, и проследите за потоком цепи от входа к выходу. Действительно хорошие разработчики схем могут даже разложить схему как книгу, входы слева, выходы справа.

Если ящик схемы действительно хорош (например, инженер, который разработал эту схему для RedBoard), они могут разделить разделы схемы на логические, помеченные блоки.

Распознавание узлов напряжения

Узлы напряжения представляют собой однополюсные компоненты схемы, к которым мы можем подключать клеммы компонентов, чтобы назначить их определенному уровню напряжения. Это специальное применение имен цепей, означающее, что все клеммы, подключенные к узлу напряжения с таким же названием, соединены вместе.

Узлы напряжения с одинаковыми названиями, такие как GND, 5 В и 3,3 В, подключены к своим аналогам, даже если между ними нет проводов.

Узел напряжения заземления особенно полезен, так как очень многие компоненты нуждаются в заземлении.

Справочные таблицы компонентов

Если на схеме есть что-то, что просто не имеет смысла, попробуйте найти таблицу данных для наиболее важного компонента. Обычно компонент, выполняющий большую часть работы в схеме, представляет собой интегральную схему, такую ​​как микроконтроллер или датчик. Обычно это самый большой компонент, часто расположенный в центре схемы.

Хотите узнать больше об основных темах?

См. нашу страницу Engineering Essentials , где представлен полный список краеугольных тем, связанных с электротехникой.

Отвези меня туда!

Ресурсы и продолжение

Вот и все, что нужно для чтения схем! Знание символов компонентов, следование цепям и определение общих меток. Понимание того, как работает схема, открывает перед вами целый мир электроники! Ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств, чтобы попрактиковаться в своих новых знаниях в области схем:

• Делители напряжения. Это одна из самых основных схем. Узнайте, как превратить большое напряжение в меньшее всего с двумя резисторами!
• Как пользоваться макетной платой. Теперь, когда вы умеете читать схемы, почему бы не сделать ее! Макеты — отличный способ сделать временные, функциональные прототипы схем.
• Работа с проводами — Или пропустите макетную плату и сразу приступайте к проводке. Умение резать, зачищать и соединять провода является важным навыком в электронике.
• Последовательные и параллельные цепи. Построение последовательных или параллельных цепей требует хорошего понимания схем.
• Шитье с проводящей нитью. Если вы не хотите работать с проволокой, как насчет создания схемы электронного текстиля с помощью проводящей нити? В этом и прелесть схем, одна и та же принципиальная схема может быть построена разными способами на разных носителях.

Как читать принципиальные схемы для начинающих

Создано: 17 июля 2017 г.

В этой статье показано, как читать принципиальные схемы для начинающих в электронике. Научитесь читать электрические и электронные схемы или схемы. Чертеж электрической или электронной схемы известен как принципиальная схема, но также может называться принципиальной схемой или просто схемой.

Принципиальные или принципиальные схемы состоят из символов, представляющих физические компоненты, и линий, представляющих провода или электрические проводники. Чтобы научиться читать принципиальную схему, необходимо узнать, как выглядит условное обозначение компонента. Также необходимо понимать, как компоненты соединяются друг с другом в цепи.

Как читать принципиальные схемы для начинающих

Простая принципиальная схема для начинающих

Цепь батареи и лампочки

Вероятно, самая простая схема, которую можно нарисовать, это та, которую вы могли видеть на школьном уроке естествознания: батарея, подключенная к свету лампочку, как показано ниже.

Простая принципиальная схема для начинающих

Символы электрических цепей и физические компоненты

Каждый электронный или электрический компонент представлен символом, как показано на этой простой принципиальной схеме. Линии, используемые для соединения символов, представляют собой проводники или провода. Каждый символ представляет физический компонент, который может выглядеть следующим образом.

Схематические символы и физические компоненты для батареи, лампочки и провода

Физическая схема

Физическая схема для приведенной выше схемы может выглядеть примерно так, как показано на рисунке ниже, хотя более практичная физическая схема будет иметь держатель лампочки и зажимы, которые подключите к клеммам аккумулятора. Держатель лампочки будет иметь винтовые клеммы для подключения проводов и гнездо для вкручивания лампочки. Аккумуляторные зажимы позволят легко соединить провода между аккумулятором и держателем лампочки.

Физическая схема, построенная на основе схемы

Указание компонентов

Обычно фактический тип батареи и тип лампы указываются в списке компонентов, который прилагается к принципиальной схеме. Дополнительная информация о лампочке и типе батареи также может быть включена в схему в виде текста. Например, батарея может быть указана как литиевая батарея 12,8 В 90 Ач или батарея PM9 9 В. Лампа может быть указана как лампа накаливания 12 В 5 Вт или лампа-фонарик 9 В 0,5 Вт.

Каталожные номера компонентов

Компоненты в цепи всегда должны иметь ссылки, также называемые ссылочными обозначениями, используемые для идентификации компонентов в цепи. Это позволяет легко ссылаться на компоненты в тексте или списке компонентов. Батарея может иметь условное обозначение «BAT», а лампочка может иметь обозначение «L».

Поскольку в цепи может быть более одной батареи или лампочки, ссылочные обозначения обычно всегда заканчиваются цифрой, например BAT1 и L1, как показано на схеме ниже. Тогда вторая лампочка в цепи будет иметь условное обозначение L2.

Ссылочные обозначения на принципиальной схеме

Список компонентов теперь может ссылаться на эти компоненты по ссылочному обозначению.

Список компонентов

Схема соединений

Принципиальные схемы или принципиальные схемы показывают электрические соединения проводов или проводников с помощью узла, как показано на рисунке ниже. Узел — это просто закрашенный кружок или точка. Когда три или более линий соприкасаются или пересекаются друг с другом, а узел находится на пересечении, это означает, что линии или провода электрически соединены в этой точке.

Принципиальная схема Соединения и пересечение проводов

Если провода или линии пересекаются друг с другом и нет узла, как показано в нижней части изображения выше, провода электрически не соединены. В этом случае провода пересекаются друг с другом без соединения, как два изолированных провода, наложенных друг на друга.

Пример параллельной цепи

В приведенной ниже схеме две лампочки подключены параллельно к аккумуляторному источнику питания. Видно, что верхние клеммы двух лампочек соединены между собой и с плюсовой клеммой аккумулятора. Мы знаем это, потому что три терминала или точки соединения имеют узел в месте их пересечения.

Нижние клеммы ламп соединены друг с другом и с минусовой клеммой аккумулятора, потому что второй узел показывает эти соединения.

Параллельная цепь

Пример последовательной цепи

В приведенной ниже последовательной цепи две лампочки соединены последовательно. В этой схеме не нужны узлы, чтобы показать, как лампочки соединяются друг с другом и с батареей, потому что отдельные провода соединяются друг с другом напрямую. Узлы размещаются только в том случае, если соединено три или более проводов. 9Цепь серии 0011

Некоторые правила построения схем

Ниже приведены общие правила построения схем.

• Провода или линии на принципиальных схемах обычно располагаются горизонтально или вертикально. В некоторых случаях может использоваться диагональная линия, расположенная под углом 45 градусов.
• Символы компонентов на принципиальной схеме обычно располагаются горизонтально или вертикально. В очень редких случаях компонент может быть размещен под углом 45 градусов, но только по очень веской причине.
• Принципиальные схемы нарисованы максимально просто и аккуратно. Это означает, что физическая реализация схемы может отличаться от принципиальной схемы, но электрически они одинаковы.
• Линии, соединяющие компоненты, в большинстве случаев можно рассматривать как изолированные провода, причем только концы проводов являются неизолированными проводниками для электрического соединения.
• Когда линии пересекаются на принципиальной схеме, их можно рассматривать как два пересекающихся изолированных провода, если нет узла, в котором провода пересекаются или пересекаются друг с другом.
• Три линии, пересекающиеся в точке с узлом на пересечении, означают, что три провода электрически соединены. Это соединение можно представить себе как три изолированных провода, оголенных в точке пересечения и спаянных вместе.
• Два провода, которые пересекаются друг с другом с узлом на пересечении точки пересечения, означает, что провода электрически соединены.

Электронные схемы и компоненты

Приступая к обучению чтению электронных схем, необходимо изучить, как выглядят схематические обозначения различных электронных компонентов. Курс электроники Start Electronics Now для начинающих состоит из серии учебных пособий для начинающих в области электроники.