Типы электрических схем. Принципиальная электрическая схема Зачем нужна принципиальная схема

Типы электрических схем. Принципиальная электрическая схема Зачем нужна принципиальная схема

В этой статье мы рассмотрим обозначение радиоэлементов на схемах.

С чего начать чтение схем?

Для того, чтобы научиться читать схемы, первым делом, мы должны изучить как выглядит тот или иной радиоэлемент в схеме. В принципе ничего сложного в этом нет. Вся соль в том, что если в русской азбуке 33 буквы, то для того, чтобы выучить обозначения радиоэлементов, придется неплохо постараться.

До сих пор весь мир не может договориться, как обозначать тот или иной радиоэлемент либо устройство. Поэтому, имейте это ввиду, когда будете собирать буржуйские схемы. В нашей статье мы будем рассматривать наш российский ГОСТ-вариант обозначения радиоэлементов

Изучаем простую схему

Ладно, ближе к делу. Давайте рассмотрим простую электрическую схему блока питания, которая раньше мелькала в любом советском бумажном издании:

Если вы не первый день держите паяльник в руках, то для вас с первого взгляда сразу все станет понятно. Но среди моих читателей есть и те, кто впервые сталкивается с подобными чертежами. Поэтому, эта статья в основном именно для них.

Ну что же, давайте ее анализировать.

В основном, все схемы читаются слева-направо, точно также, как вы читаете книгу. Всякую разную схему можно представить в виде отдельного блока, на который мы что-то подаем и с которого мы что-то снимаем. Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем 220 Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение . То есть вы должны понимать, какую основную функцию выполняет ваша схема . Это можно прочесть в описании к ней.

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии – это провода, либо печатные проводники, по которым будет бежать электрический ток . Их задача – соединять радиоэлементы.


Точка, где соединяются три и более проводников, называется узлом . Можно сказать, в этом месте проводки спаиваются:


Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводников


Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте провода не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга . В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Буквенное обозначение радиоэлементов в схеме

Давайте еще раз рассмотрим нашу схему.

Как вы видите, схема состоит из каких-то непонятных значков. Давайте разберем один из них. Пусть это будет значок R2.


Итак, давайте первым делом разберемся с надписями. R – это значит . Так как у нас он не единственный в схеме, то разработчик этой схемы дал ему порядковый номер “2”. В схеме их целых 7 штук. Радиоэлементы в основном нумеруются слева-направо и сверху-вниз. Прямоугольник с чертой внутри уже явно показывает, что это постоянный резистор с мощностью рассеивания в 0,25 Ватт. Также рядом с ним написано 10К, что означает его номинал в 10 Килоом. Ну как-то вот так…

Как же обозначаются остальные радиоэлементы?

Для обозначения радиоэлементов используются однобуквенные и многобуквенные коды. Однобуквенные коды – это группа , к которой принадлежит тот или иной элемент. Вот основные группы радиоэлементов :

А – это различные устройства (например, усилители)

В – преобразователи неэлектрических величин в электрические и наоборот. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд. Генераторы и источники питания сюда не относятся .

С – конденсаторы

D – схемы интегральные и различные модули

E – разные элементы, которые не попадают ни в одну группу

F – разрядники, предохранители, защитные устройства

H – устройства индикации и сигнальные устройства, например, приборы звуковой и световой индикации

K – реле и пускатели

L – катушки индуктивности и дроссели

M – двигатели

Р – приборы и измерительное оборудование

Q – выключатели и разъединители в силовых цепях. То есть в цепях, где “гуляет” большое напряжение и большая сила тока

R – резисторы

S – коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и в цепях измерения

T – трансформаторы и автотрансформаторы

U – преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи

V – полупроводниковые приборы

W – линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны

X – контактные соединения

Y – механические устройства с электромагнитным приводом

Z – оконечные устройства, фильтры, ограничители

Для уточнения элемента после однобуквенного кода идет вторая буква, которая уже обозначает вид элемента . Ниже приведены основные виды элементов вместе с буквой группы:

BD – детектор ионизирующих излучений

BE – сельсин-приемник

BL – фотоэлемент

BQ – пьезоэлемент

BR – датчик частоты вращения

BS – звукосниматель

BV – датчик скорости

BA – громкоговоритель

BB – магнитострикционный элемент

BK – тепловой датчик

BM – микрофон

BP – датчик давления

BC – сельсин датчик

DA – схема интегральная аналоговая

DD – схема интегральная цифровая, логический элемент

DS – устройство хранения информации

DT – устройство задержки

EL – лампа осветительная

EK – нагревательный элемент

FA – элемент защиты по току мгновенного действия

FP – элемент защиты по току инерционнго действия

FU – плавкий предохранитель

FV – элемент защиты по напряжению

GB – батарея

HG – символьный индикатор

HL – прибор световой сигнализации

HA – прибор звуковой сигнализации

KV – реле напряжения

KA – реле токовое

KK – реле электротепловое

KM – магнитный пускатель

KT – реле времени

PC – счетчик импульсов

PF – частотомер

PI – счетчик активной энергии

PR – омметр

PS – регистрирующий прибор

PV – вольтметр

PW – ваттметр

PA – амперметр

PK – счетчик реактивной энергии

PT – часы

QF

QS – разъединитель

RK – терморезистор

RP – потенциометр

RS – шунт измерительный

RU – варистор

SA – выключатель или переключатель

SB – выключатель кнопочный

SF – выключатель автоматический

SK – выключатели, срабатывающие от температуры

SL – выключатели, срабатывающие от уровня

SP – выключатели, срабатывающие от давления

SQ – выключатели, срабатывающие от положения

SR – выключатели, срабатывающие от частоты вращения

TV – трансформатор напряжения

TA – трансформатор тока

UB – модулятор

UI – дискриминатор

UR – демодулятор

UZ – преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель

VD – диод , стабилитрон

VL – прибор электровакуумный

VS – тиристор

VT

WA – антенна

WT – фазовращатель

WU – аттенюатор

XA – токосъемник, скользящий контакт

XP – штырь

XS – гнездо

XT – разборное соединение

XW – высокочастотный соединитель

YA – электромагнит

YB – тормоз с электромагнитным приводом

YC – муфта с электромагнитным приводом

YH – электромагнитная плита

ZQ – кварцевый фильтр

Графическое обозначение радиоэлементов в схеме

Постараюсь привести самые ходовые обозначения элементов, используемые в схемах:

Резисторы и их виды


а ) общее обозначение

б ) мощностью рассеяния 0,125 Вт

в ) мощностью рассеяния 0,25 Вт

г ) мощностью рассеяния 0,5 Вт

д ) мощностью рассеяния 1 Вт

е ) мощностью рассеяния 2 Вт

ж ) мощностью рассеяния 5 Вт

з ) мощностью рассеяния 10 Вт

и ) мощностью рассеяния 50 Вт

Резисторы переменные


Терморезисторы


Тензорезисторы


Варисторы

Шунт

Конденсаторы

a ) общее обозначение конденсатора

б ) вариконд

в ) полярный конденсатор

г ) подстроечный конденсатор

д ) переменный конденсатор

Акустика

a ) головной телефон

б ) громкоговоритель (динамик)

в ) общее обозначение микрофона

г ) электретный микрофон

Диоды

а ) диодный мост

б ) общее обозначение диода

в ) стабилитрон

г ) двусторонний стабилитрон

д ) двунаправленный диод

е ) диод Шоттки

ж ) туннельный диод

з ) обращенный диод

и ) варикап

к ) светодиод

л ) фотодиод

м ) излучающий диод в оптроне

н ) принимающий излучение диод в оптроне

Измерители электрических величин

а ) амперметр

б ) вольтметр

в ) вольтамперметр

г ) омметр

д ) частотомер

е ) ваттметр

ж ) фарадометр

з ) осциллограф

Катушки индуктивности


а ) катушка индуктивности без сердечника

б ) катушка индуктивности с сердечником

в ) подстроечная катушка индуктивности

Трансформаторы

а ) общее обозначение трансформатора

б ) трансформатор с выводом из обмотки

в ) трансформатор тока

г ) трансформатор с двумя вторичными обмотками (может быть и больше)

д ) трехфазный трансформатор

Устройства коммутации


а ) замыкающий

б ) размыкающий

в ) размыкающий с возвратом (кнопка)

г ) замыкающий с возвратом (кнопка)

д ) переключающий

е ) геркон

Электромагнитное реле с разными группами контактов


Предохранители


а ) общее обозначение

б ) выделена сторона, которая остается под напряжением при перегорании предохранителя

в ) инерционный

г ) быстродействующий

д ) термическая катушка

е ) выключатель-разъединитель с плавким предохранителем

Тиристоры


Биполярный транзистор


Однопереходный транзистор


Принципиальная электрическая схема представляет собой графическую модель устройства, выполненную при помощи условных значков и пиктограмм, обозначающих составляющие и соединительные элементы, а также дающую полное понятие об основных принципах работы электронного устройства. На принципиальной схеме указываются не только составляющие элементы и их коммутация, но и электрические компоненты, с которых начинаются и которыми заканчиваются электрические цепи в приборе (зажимы, разъемы, коммутационные колодки).

На основании принципиальных изображений разрабатываются и создаются другие технологические документы – топология размещения, конструкционные чертежи и прочее.

Важно помнить, что все обозначения и любая черта на принципиальной электрической схеме должны строго соответствовать ГОСТу, который описывает все обозначения на подобных чертежах, и не допускает разночтений одного и того же документа. Сделано это для того, чтобы любой человек, где бы он не читал документ, всегда получал одну и ту же информацию об устройстве прибора, заложенную в схему конструкторами.

Виды принципиальных схем

Все подобные технологические документы можно разделить на две большие группы: разнесенные и совмещенные изображения.

Разнесенные

Разнесенным методом выполняют обычно сложные чертежи автоматики, а также приборов, в которых присутствует большое количество контактных групп и реле. В таком случае рекомендуется использовать строчный способ нанесения: все элементы, входящие в одну цепь, изображаются в одну строку (один за одним, по горизонтали), а разные цепи – в разных строках.

Для более детального объяснения допускается нумерация строк в таком чертеже при помощи арабских цифр, со сноской и расшифровкой каждой строчки. Такой метод отрисовки еще называют элементным изображением, так как на таком рисунке виден каждый элемент цепи.

Совмещенные

Совмещенным способом рисуют схемы больших приборов, элементная база которых изображается в виде отдельных блоков. То есть, к примеру, реле или катушка так и обозначаются, без детального разбора этих устройств. Наносятся лишь их контакты и цепи, соединяющие элементную базу в единый прибор.

Условные обозначения

Все обозначения на изображениях электрических схем в России регламентируются ГОСТ 2.702-2011 «Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем», а также ГОСТ 2.701-2008 (межгосударственный стандарт) «ЕСКД. Схемы. Виды и типы». Любая принципиальная электрическая схема, согласно этим ГОСТам, должна содержать только пиктограммы и условные обозначения, описанные в этих нормативных документах. Основные из них, это:

  • Входные части (ввод питания, источник входящего сигнала, и т.д.) принято размещать слева, а выходные – справа. Таким образом, схема становится удобной для чтения слева направо:

  • Токопроводящие дорожки (провод, либо другой проводник для коммутации элементов) – выполняются в виде полос различной толщины. Чем толще линия – тем сильнее ток, проходящий по этому участку цепи. Если изображение дорожек пересекается, но в месте пересечения нет жирной точки, это значит, что коммутации проводников в этом месте нет, а если проводники соединяются, то на изображении это обозначается жирной точкой, примерно вот так:

  • Источник питания изображается в виде двух вертикальных разнесенных черт, расположенных перпендикулярно проводникам. Плюсовой контакт изображается длинной чертой, а минусовой – короткой:

  • Контакт, либо же правильнее ключ (коммутационный выключатель) на принципиальной электрической схеме, к примеру, телевизора обозначается незамысловато:

Так же наносятся каждый контакт реле, если оно есть в устройстве.

  • Диод на изображениях выполняется в виде треугольника, упирающегося вершиной в вертикальную черту. Вершина треугольника всегда показывает направление тока при открытом диоде, то есть от плюса к минусу:

  • Биполярный транзистор на схемах имеет такой вид: где вывод с изображением стрелки является эмиттером, основание – базой, а третий вывод – коллектором.

  • Конденсатор, или иначе – емкость, обозначается двумя вертикальными одинаковыми по длине линиями. Пиктограмма схожа с источником питания, однако узнается безошибочно:

  • Постоянный резистор изображается в виде прямоугольника, а изменяемое – в виде прямоугольника, однако сверху добавлена стрелка (регулировочный элемент):

  • Трансформатор выполняется в виде схематического изображения обмоток, при этом обмоток может быть несколько:

Это основные, но естественно, далеко не все элементы, которые можно встретить на принципиальной электрической схеме. Главное, что, к примеру, у итальянского холодильника Аристон и у советской радиолы Вега все условные обозначения на схеме будут одинаковы – такая унификация необходима для применения одних и тех же графических изображений устройства приборов в любой стране мира.

Примеры принципиальных схем

К каждому электрическому прибору есть документация, в которой обычно указывается его принципиальный чертеж. Он может понадобиться для ремонта и замены вышедших из строя деталей или модулей, а также для уточнения принципа действия аппарата. В качестве примера рассмотрим наиболее популярные в интернете приборы, схемами которых интересуются мастера и любители покопаться в радиодеталях.

Прибор Алмаг-01

Одним из показательных примеров принципиальной электрической схемы является прибор АЛМАГ-01 – аппарат для сеансов магнитотерапии. Описание принципа его работы простое – генератор магнитных волн в симбиозе с несколькими магнитными катушками-индукторами создают магнитное поле, благотворно влияющие на организм человека. Вот чертеж данного устройства:

Как видно, основные элементы таковы:

  • Генератор импульсного тока;
  • Катушки-индукторы (излучатели поля);
  • Кабель, соединяющий генератор с излучателями;

Выпрямитель ВСА 5К

Данный прибор используется в качестве выпрямителя переменного тока, и может применяться для зарядки аккумуляторов, или же, как источник выпрямленного электрического тока. Благодаря своей конструкции, данные устройства имеют возможность плавной регулировки напряжения на выходе от нуля и до необходимого значения. Ниже приведена принципиальная электрическая схема выпрямителя ВСА 5К:

Радиоприемник Ишим 003

Это устройство выпускалось в СССР с 1984 года, и является, по сути, всеволновым супергетеродином с преобразованием частот и разделением каналов АМ – ЧМ. В основном использовался в радиорубках организаций и предприятий для приема радиостанций АМ диапазона, а также станций ЧВ и УКВ диапазонов. Стоит отметить, что данный аппарат был мечтой многих радиолюбителей того времени, но сегодня, конечно, уже утратил былую привлекательность. Однако существует масса любителей, которые и сегодня хотели бы скачать принципиальную электрическую схему Ишим 003:

Мультиметр DT 832

830 серия пользуется наиболее широкой популярностью среди любителей радиотехники, и тому есть ряд причин:

  • Относительная дешевизна прибора;
  • Простота конструкции;
  • Полностью цифровое устройство;
  • Достаточные диапазоны измерений.

Для серьезных работ этот прибор не подойдет, но что-то измерить в бытовых условиях – лучше не придумаешь. Ниже изображена принципиальная электрическая схема dt 832 digital:

Электрофон ВЕГА 108 стерео

Этот аппарат выпускался с 1979 года Бердским радиозаводом, и был незыблемой мечтой любой семьи. И это не мудрено: помимо, собственно проигрывания пластинок, это устройство могло записывать музыку с пластинок на магнитофон, а также писать звук с внешнего подключаемого микрофона. Сегодня многие из этих раритетов возвращаются в жизнь энтузиастами-радиолюбителями, для чего часто используется вот такая принципиальная электрическая схема Вега 108 стерео:

Если какие-то моменты относительно принципиальных чертежей остались неясны, более подробную информацию можно отыскать в этом видео :

Современное электрическое оборудование в своей работе использует многочисленные технологические процессы, протекающие по различным алгоритмам. Работнику, занимающемуся его эксплуатацией, обслуживанием, монтажом, наладкой и ремонтом, необходимо иметь достоверную информацию обо всех их особенностях.

Предоставление происходящих событий в графическом виде с обозначением каждого элемента определённым, стандартным способом, значительно облегчает этот процесс, позволяет передавать замыслы разработчиков другим специалистам в понятной форме.

Назначение

Электрические схемы создаются для электриков всех специальностей, имеют различные особенности оформления. Среди способов их классификации используется деление на:

    принципиальные;

    монтажные.

Оба типа схем взаимосвязаны. Они дополняют информацию друг у друга, выполняются по единым стандартам, понятным всем пользователям, имеют отличия по назначению:

    принципиальные электрические схемы создаются для показа принципов работы и взаимодействия составляющих элементов в порядке очередности их срабатывания. Они демонстрируют логику, заложенную в технологию применяемой системы;

    монтажные схемы изготавливаются как чертежи или эскизы частей электрооборудования, по которым выполняется сборка, монтаж электроустановки. Они учитывают расположение, компоновку составных частей и отображают все электрические связи между ними.

Монтажные схемы создаются на основе принципиальных и содержат всю необходимую информацию по производству монтажа электроустановки, включая выполнение электрических соединений. Без их использования создать качественно, надежно и понятно для всех специалистов электрические подключения современного оборудования невозможно.

Показанная на фотографии панель защит соединяется многочисленными кабелями с измерительными трансформаторами тока и напряжения, силовым исполнительным оборудованием, удалёнными на сотни метров между собой. Правильно собрать ее можно только по хорошо подготовленной монтажной схеме.

Как создаются монтажные электрические схемы

Вначале разработчик создает принципиальную схему, на которой показывает все применяемые им элементы и способы их подключения проводами.

Пример простого подключения двигателя постоянного тока к силовой цепи с помощью контактора К, и двух кнопок Кн1 и Кн2 демонстрирует этот способ.

Мощные силовые нормально разомкнутые контакты контактора 1-2 и 3-4 позволяют управлять работой электродвигателя М, а 5-6 применяется для создания цепи самоудержания обмотки А-Б под напряжением после нажатия и отпускания кнопки Кн1 «Пуск» с замыкающим контактом 1-3.

Кнопка Кн2 «Стоп» своим размыкающим контактом снимает питание с обмотки контактора К.

На электродвигатель подается положительный потенциал напряжения «+» по проводу, промаркированному цифрой «1» и «—» — «2». Остальные провода обозначены цифрами «5» и «6». Способ их маркировки может быть и другим, например, с добавлением букв и символов.

Таким способом на принципиальной схеме показываются все контакты обмоток, коммутационных аппаратов и соединительные провода. Также могут обозначаться другие необходимые для работы сведения.

После того, как принципиальная электрическая схема создана под нее разрабатывается монтажная. На ней изображаются те элементы, которые задействованы в работе. Причем могут показываться как все существующие контакты коммутационных аппаратов, кнопок (пример Кн1 и Кн2), контакторов и реле, так и только используемые в рассматриваемом случае (пример контактора К) для упрощения восприятия.

Все монтажные единицы нумеруются с присвоением индивидуального номера каждой позиции. Например, на нашей схеме обозначены:

    01 — клеммник подключения силовых цепей;

    02 — контакты электродвигателя;

    03 — контактор;

    04 — кнопка «Пуск»;

    05 — кнопка «Стоп».

Контакты кнопок, реле, пускателей и всех электрических элементов схемы нумеруются на корпусе каждого прибора или указываются определенным положением в технической документации.

Изображения проводов выполняются линиями прямого направления и маркируются тем же способом, как и на принципиальной схеме. В рассматриваемом варианте им присвоены номера 1, 2, 5, 6.

Во время сборки сложных цепей удобно работать сразу с монтажной и принципиальной схемами. Они дополняют общую информацию, которую бывает сложно удержать в памяти.

При этом следует понимать, что изображенные на бумаге задумки должны быть воплощены на реальном оборудовании и так же хорошо, наглядно читаться, быть информативными. С этой целью любой элемент подписывается, обозначается, маркируется.

Обозначения приборов и аппаратов

С лицевой стороны панелей, шкафов управления делаются надписи, поясняющие оперативному персоналу назначение каждого электрического устройства, а у коммутационных аппаратов — положение переключающего органа, соответствующее каждому режиму.

Ключи и кнопки подписываются по совершаемому действию, например, «Пуск», «Стоп», «Тест». На сигнальных лампочках указывается характер воздействующего сигнала, например, «Блинкер не поднят».

С обратной стороны панели против каждого элемента размещается наклейка (обычно круглой формы) с указанием дробью монтажной позиции согласно схемы вверху и краткого обозначения по схеме монтажа внизу, например, 019/HL3 — для лампы сигнализации.

Обозначения проводов

При монтаже оборудования на каждое окончание провода надевают кембрики подписанные устойчивыми к выгоранию на свету и несмываемыми чернилами, обозначающими принятую маркировку. Их подключаются к указанным клеммам. Когда в обозначении встречаются только цифры «0», «9». «6», то после них ставят точку, исключающую неправильное прочтение информации при рассмотрении надписи с обратной стороны.

Для простого оборудования этого приема бывает достаточно.

На сложных и разветвленных системах добавляют обратный адрес конца. Он состоит из двух частей:

1. вначале идет нумерация позиционного обозначения элемента, подключаемого на обратной стороне;

Например, на клемме 2 кнопки Кн2 должен быть подключен провод с надетым кембриком, подписанным 5—04—3. Эта надпись расшифровывается:

    5 — маркировка провода по монтажной и принципиальной схеме;

    04 — номер монтажной единицы кнопки «Пуск»;

    3 — № клеммы Кн1.

Последовательность чередования, как и применение скобок или других разделителей обозначений может меняться, но, важно ее делать однообразно на всех участках электроустановки. Маркировка должна быть выполнена в строгом соответствии с рабочими чертежами и монтажной схемой.

Для информации: раньше маркировка концов проводов выполнялась:

    надеванием фарфоровых наконечников с нанесением обозначений масляными красками;

    подвешиванием алюминиевых жетонов с отчеканенной информацией;

    закреплением картонных бирок с надписями тушью или карандашами;

    другими доступными способами.

Монтажную схему может дополнять или заменять таблица соединений проводов. Она указывает:

    маркировку каждого провода;

    начало его подключения;

    обратный конец;

    марку, тип металла, площадь поперечного сечения;

    другие сведения.

Обозначения кабелей

Обязательным элементом каждой электроустановки является кабельный журнал, создаваемый для каждого индивидуального присоединения на сложных участках или один общий для нескольких простых. В нем содержится полная информация о каждом подключении кабеля.

Например, с силовыми секционированными шинами и выключателями, управляющими работой 25 воздушных ЛЭП создается монтажное присоединение для каждой ВЛ. Ему присваивается индивидуальный номер, который указывается в документации и на оборудовании.

Линии №19 из этого ОРУ дается оперативное диспетчерское название по основному населенному пункту питания и монтажное обозначение, например, 19-СЛ, которое проставляется на всем оборудовании, включая вторичные кабельные сети этой ВЛ на подстанции.

Кроме принадлежности кабеля к линии в кабельном журнале и на оборудовании указывается его атрибут по назначению, например:

    измерительным цепям тока или напряжения;

    схеме автоматики или управления;

  • сигнализации;

    блокировке;

    другим вторичным устройствам.

При монтаже электрических схем могут использоваться кабельные линии различной протяженности. На входе в панель или шкаф их количество может быть довольно большим. Все они маркируются по обоим концам, а также при переходах через стены здания и другие строительные конструкции.

На кабель вывешивается бирка с информацией, указывающей его принадлежность, назначение, марку, состав жил. При его разделке каждый провод маркируется. На кончики, подключаемые к электрической схеме, наносится информация о принадлежности к кабелю, номере коммутируемой клеммы на клеммнике и обозначение цепочки.

Свободные жилы кабеля, находящиеся в резерве, как и рабочие должны вызваниваться и маркироваться. Но, на практике это требование осуществляют довольно редко.

Особенности обозначения отдельных элементов на монтажных схемах

По местным условиям иногда отходят от общепринятых правил, облегчают вычерчивание схем и монтаж электрических цепей не в ущерб их чтению с натуры.

Чаще всего это проявляется при:

    навесном монтаже деталей прямо на контактные выводы реле и приборов;

    установке коротких, хорошо различимых перемычек.

Навесной монтаж

Пример установки диодов VD4 и VD5 параллельно выводам обмоток А-В у реле К3 и К4 показан на фрагменте монтажной схемы.

В этой ситуации они монтируются напрямую, без маркировки и подписей.

Перемычки

На этом же фрагменте показано установка перемычки между одноименными выводами А обмоток тех же реле.

Монтаж электрического оборудования выполняется по принципиальной и монтажной схемам, созданным по единым правилам. Он должен отвечать требованиям наглядности, доступности, информативности чтобы ремонт и эксплуатационные работы проводились быстро и качественно.

Принципиальные электрические схемы обычно являются основными и важнейшими техническими материалами проекта, базирующегося на использовании в системах управления электрической

аппаратуры. Любое изделие или установка, содержащие взаимодействующие электрические элементы и устройства, обязательно имеют в составе технической документации одну или несколько принципиальных схем.

Принципиальная (полная ) схема - это схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы установки или изделия.

Принципиальные схемы управления состоят из силовых цепей (цепи главного тока) и вспомогательных цепей управления и защиты (рис. 6.8). По функциональному назначению вспомогательные цепи можно разделить па цепи: управления технологическими процессами, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.

При всем многообразии принципиальных электрических схем управления технологическими процессами и степени их сложности они представляют определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций.

Под стандартными операциями следует понимать передачу командных сигналов к органам управления или сигналов измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и наоборот, блокировку сигналов и т.д.

Так, на рис. 6.8 па примере управления двигателем подъема и опускания ограничителей корма (линия кормораздачи в птичнике напольного содержания птицы) показаны специфические цепи автоматического управления и типовые цепи:

  • ? разделения режимов работы - переключатель SA1;
  • ? ручного управления - состоят из кнопки стоп (SB1), кнопки пуск (SB2) и блок-контакта пускателя (КМ1);
  • ? взаимной блокировки реверсивного пускателя (контакты КМ1 и КМ2);
  • ? защиты силовых цепей и цепей управления;
  • ? технологической сигнализации (работа двигателя па опускание ограничителя HL1, па подъем ограничителя HL2).

Реверс двигателя организован с помощью двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Питание в целом па схему подает (как

Глава 6. Проектная документация систем автоматизации

Рис. 6.8. Управление реверсивным электродвигателем

и обеспечивает ее защиту) автоматический выключатель QF1. Цепи управления включает автоматический выключатель SF1. В автоматическом режиме переключатель SA1 устанавливают в положение I. При этом при наступлении времени кормораздачи суточное реле времени КТ1 замыкает свой контакт в цепи питания катушки КМ1 и, если корм в бункере имеется (замкнут контакт SL1), запитывается катушка КМ1 (загорается лампа сигнализации HL1) по цепи КТ1 - SL1 - SQ1 - КТ2 - КМ2. Силовые контакты КМ1 запитывают привод Ml. Размыкает цепь питания катушки КМ1 контакт датчика нижнего положения SQ1. Когда будет заполнен последний в линии ограничитель корма, контакт SL2 замкнет цепь питания катушки КМ2. Будет обеспечен подъем ограничителя. В ручном режиме переключатель устанавливают в положение II. Оператор с помощью кнопки SB2 замкнет цепь питания катушки КМ1. Когда кнопка SB2 будет отпущена, цепь питания пойдет через контакты SB1 - КМ1 - КМ2, пока оператор не нажмет па копку SB1 и не разорвет цепь.

Принципиальная электрическая схема управления (автоматический режим работы) разрабатывается в соответствии с алгоритмом управления технологическим процессом и дополняется типовыми принципиальными схемами регулирования, защиты и сигнализации.

Выбор типовых схем осуществляется в соответствии с общим комплексом вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием, которые определяются па начальной стадии проектирования для обеспечения надежности, простоты, удобства оперативной работы, эксплуатации и четкости действия схемы при аварийных режимах.

Полная принципиальная схема служит основанием для разработки монтажных таблиц щитов и пультов, схем соединений внешних проводок и других документов проекта. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте.

Принципиальная схема — это схема, в которой каждая деталь отображается условно-графическим обозначением (УГО). Принципиальные схемы позволяют понять как работает устройство, как его детали соединены друг с другом. Кроме того, схема электрическая принципиальная является исходным заданием для конструктора. По принципиальной схеме и перечню элементов он разрабатывает конструкцию печатной платы и изделия в целом.

Дело в том, что устройство современной радиотехнической аппаратуры очень сложно, и разобраться в нем, просто рассматривая его конструкцию невозможно. Именно поэтому в начале XX века придумали упрощенное изображение деталей — УГО, а соединения стали отображать не рисунками реальных проводов, а линиями, которые могут проходить только вертикально и горизонтально и пересекаться между собой только под прямым углом.

Это правило позволяет не закрывать одну деталь другой, и один провод другим, как это может произойти в реальной конструкции изделия, а видеть их одновременно. При этом если в месте пересечения провода соединяются, то на этом пересечении линий ставится точка, а если провода не соединяются, точка не ставится. Пример простой принципиальной схемы устройства приведен на рисунке 1.


Рисунок 1 Принципиальная схема включения светодиода

На этой схеме последовательно соединены между собой гальванический элемент GB1, резистор R1 и светодиод VD1.

До середины XX века для того, чтобы показать, что провода не соединяются, в месте пересечения линий проводили дугу. Затем для дальнейшего упрощения принципиальных схем дуги рисовать перестали. При этом в англоязычных странах, где очень сильны традиции, дугу на пересечении проводов продолжают рисовать до сих пор.


Рисунок 2 Принципиальная схема предварительного усилителя

В схеме предварительного усилителя звука, приведенной на рисунке 2, на пересечении линий возле эмиттера транзистора VT1, проводники соединять не нужно. Поэтому в этом месте точка не поставлена.

Детали в схемах электрических принципиальных обычно располагаются так, чтобы сигнал распространялся слева направо. Это позволяет легко читать схемы. Однако иногда это неудобно и может затруднить чтение схемы. Тогда сигнал может подводиться с других направлений. В этом случае в схеме на линии, обозначающей проводник, показывается стрелочка направления передачи сигнала.


Рисунок 3 Обозначение направления передачи сигнала по проводнику

Следует различать принципиальные схемы, которые приводятся на рисунках в книгах или в пояснительных записках документации на изделие, и схемы электрические принципиальные, которые являются по своей сути чертежами (отдельными документами). На рисунках обычно рядом с обозначением элементов проставляются значения их номиналов, типов транзисторов и названия микросхем. Пример принципиальной схемы, приводимой на рисунке, показан ниже:



Рисунок 4 Пример принципиальной схемы

На этой схеме рядом с элементом стоит не только его порядковый номер, но и его номинал. Например, возле диодного моста VD1 указан его тип КД906А, возле резистора R1 указано его значение 100 килоОм. Следует отметить, что для сокращения места для обозначения номинала на принципиальной схеме применяются сокращения. Например если возле резистора стоит число без букв, то это в омах, если после цифры стоит буква "к", то номинал резистора указан в килоомах, а если после цифр следует буква "М", то значение резистора указано в мегаомах. В качестве дополнительной информации может быть указана мощность резистора. Она показывается при помощи черточек на его условно-графическом обозначении.

Точно так же указывается значение емкости конденсатора. Если после цифр следуют буквы "мк", или цифры заканчиваются запятой с нулем, например, 10,0 то емкость указана в микрофарадах. Если после цифр присутствует буква "н", то емкость приведена в нанофарадах. Если емкость указана только цифрами, то это пикофарады.

Схемы электрические принципиальные, как и остальные чертежи, выполняются на листах стандартных размеров с обязательным применением чертежной рамки. Они могут быть размещены на нескольких листах. На первом листе схемы выполняется основная надпись по форме 1. На остальных листах применяется форма 2а.



Рисунок 5 Рамка формата А3 с основной надписью по форме 1

Формат основной надписи на чертежах с размерами в соответствии с ГОСТ 2.104-2006 приведен на рисунке 6.



Рисунок 6 Основная надпись чертежа для первого листа схемы электрической принципиальной

Формат надписи на втором и последующих листах чертежей с размерами:



Рисунок 7 Надпись на остальных страницах схемы

Следует учесть, что схема электрическая принципиальная является основным документом, по которому конструктор разрабатывает печатные платы изделия и его конструкцию. Для этого мало знать номиналы и мощность элементов схемы. Более того, номинальные значения конденсаторов и резисторов коструктора вообще не интересуют.

Перечень элементов

При разработке принципиальных схем приходится учитывать большое количество параметров радиоэлектронных элементов, таких как сопротивление, рассеиваемая мощность, габариты, посадочные места, возможность автоматизированной сборки, минимальное и максимальное рабочее давление, устойчивость к воздействию влаги, вибрации, ускорения и т.д. Все эти параметры описываются в ГОСТах, ТУ или DATASHEET для иностранных микросхем. Их невозможно все привести на принципиальной схеме, поэтому список примененных в ней радиоэлектронных элементов сводится в отдельный документ — перечень элементов.

Перечень элементов схемы электрической принципиальной оформляется по правилам текстового документа. Размеры ячеек таблицы перечня элементов и надписи в ее шапке приведены на рисунке 6.



Рисунок 7 Внешний вид перечня элементов
Поз.
обозн.
Наименование Кол. Примечание
А1 Субблок 21-С. ХХХХ.ХХХХХХ.051 1
А2…А4 Субблок АТС. ХХХХ.ХХХХХХ.012 3
С1...С3
ОЖ0.460.10 ТТУ 3
Резисторы С2-33Н ОЖ0.467.093 ТУ
Резисторы С2-29В ОЖ0.467.099 ТУ
R1…R4 С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В 4
R5 С2-33Н-0,5-10 кОм±5%-А-В-В 1
R6 С2-29В-0,5-8,98 Ом±5%-1,0-Б 1
R1…R3 Резистор С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В
ОЖ0.467.093 ТУ 3
Р1 1.1 Сумматор
С1, С2 Конденсатор К10-17а-Н90-0,22мкФ
ОЖ0.460.10 ТТУ 2
V1…V4
Диод 2Д510А ТТ3.362.096 ТУ 4

Условно-графическое обозначение резисторов различных типов приведено на рисунке 6


Рисунок 6 Условно-графическое обозначение резисторов на принципиальной схеме

Дата последнего обновления файла 03.02.2018