Главная Автоматы и УЗО

Принципиально монтажная схема. Что такое монтажные схемы и где они применяются

18.04.2018

Типы электрических схем, их назначение и правила выполнения в РФ регламентированы ЕСКД, а именно ГОСТ 2.701, 2.702, 2.709, 2.710, 2.721, 2.755. Далее в статье рассмотрены типы электрических схем, их назначение и правила выполнения.

Типы электрических схем

Схема - это документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними . Электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на типы :

  • Схема структурная;
  • Схема функциональная;
  • Схема принципиальная (полная);
  • Схема соединений (монтажная);
  • Схема подключения;
  • Схема расположения;
  • Схема объединённая.

Примечание - в скобках указаны названия для электрических схем энергетических сооружений.

Назначение типов электрических схем

Электрические схемы разрабатываются для целей проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Для упрощения и ускорения работы над изделием для него разрабатывается несколько типов электрических схем, каждая из которых имеет своё назначение.

Схема структурная

Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи . Основная цель составления структурной схемы - ознакомительная. Глядя на неё можно не углубляясь в подробности технических решений быстро определить основные функциональные части изделия, понять их логику работы и назначение изделия в целом.

Рисунок 1 - Схема структурная цифрового силового контроллера Si8250

Схема функциональная

Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или изделия в целом . Зачастую в составлении функциональной схемы нет необходимости - достаточно структурной схемы. Функциональная схема, а точнее схемы составляются тогда, когда изделие состоит из набора более простых изделий для каждого из которых и составляется структурная схема. Можно сказать что функциональная схема это структурная схема для отдельной части изделия.

Схема принципиальная (полная)

Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия . Принципиальная схема, кроме того что даёт полное представление о принципах работы изделия, служит ещё одной цели - позволяет произвести расчёт режимов работы изделия.


Рисунок 2 - Схема принципиальная усилителя «Ланзар»

Схема соединений (монтажная)

Документ, показывающий соединения составных частей изделия и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъёмы, платы, зажимы и т.п.) . Монтажные схемы отражают фактическое положение всех составных частей изделия и их соединения, поэтому наиболее актуальными при сборке/монтаже изделия. Кроме того монтажная схема важна для оценки влияния составных частей изделия друг на друга, температурного режима изделия и оценки стабильности его работы в целом.


Рисунок 3 - Схема монтажная STP-30

Схема подключения

Документ, показывающий внешние подключения изделия . Используется при подключении изделия.

Рисунок 4 - Схема подключения АЦП ADC0804

Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации . Общая схема актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий.

Рисунок 5 - Схема общая

Схема расположения

Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п. . Так же как и общая, схема расположения актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий. В ней помимо самого изделия и его функциональных частей может быть отражена конструкция, помещение или местность, на которых это изделие или его функциональные части будут расположены

Рисунок 6 - Схема расположения оборудования силового шкафа

Схема объединённая

Примечание:

При разработке изделия следует помнить, что количество типов схем на изделие должно быть минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объёме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия . Иначе говоря, не требуется выполнение всего приведённого выше набора схем.

При разработке изделия вместо нескольких схем разных типов допускается выполнить для них объединённую схему. Например на монтажной схеме изделия показать его внешние подключения .

Если из-за особенностей изделия недостаточно перечисленных выше типов схем, то допускается разрабатывать схемы иных типов .

Схема может быть выполнена однолинейной и многолинейной. При многолинейном исполнении каждую цепь и включенные в неё элементы изображают отдельно, а при однолинейном исполнении - одной цепью. Однолинейное исполнение уместно, когда изображаемые цепи выполняют одну и ту же функцию и достаточно рассмотреть одну из них .

Рисунки 1-6 приведенные выше не являются эталоном выполнения соответствующих типов схем, они показывают лишь принцип построения этих схем.

Правила выполнения электрических схем

Правила выполнения электрических схем регламентированы в - , ниже приведены лишь основные моменты.

Общие требования к электрическим схемам

Номенклатура (текст основной надписи) схем на изделие определяется в зависимости от самого изделия. Следует стремится к минимальному количеству типов схем .

Схемы выполняются на форматах установленных в и .

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба и без учёта действительного расположения составных частей. Исключение - схема соединений (монтажная) .

Для обозначения элементов электрических схем (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.п.) применяют условные графические обозначения (далее УГО) установленные в - . Если перечня УГО приведенного в - недостаточно, допускается применять нестандартизированные УГО. При этом на схеме нужно привести пояснения .

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуется толщина линий 0.3 ÷ 0,4 мм .

Допускается помещать на схемы технические данные изделия в виде диаграмм, таблиц или текста. При этом содержание текста и таблиц должно быть кратким и точным, а диаграмм, кроме того, понятным. Тестовые данные как правило указывают внутри УГО либо сверху/справа от него, а таблицы и диаграммы располагают на свободном поле схемы .

Требования к структурным и функциональным схемам

На структурной (функциональной) схеме изображают все основные функциональные группы изделия и связи между ними. Основное требование - схема должна обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия её функциональных групп .

Требования к принципиальным схемам

В принципиальной схеме необходимо отразить все электрические элементы изделия и взаимосвязи между ними. Такие схемы выполняются для отключенного положения изделия. Всем элементам принципиальной схемы должно быть присвоено своё обозначение (например: R, L и т.п.) и порядковый номер (например: L1, L2, L3 и т.п.). Кроме того, рекомендуется указывать параметры входных и выходных цепей .

Требования к схемам соединений (монтажным)

На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Устройства и элементы на схеме лучше изображать в виде упрощенных внешних очертаний, а их положение должно примерно соответствовать действительному положению в изделии. Также на схеме соединений указываются обозначения, присвоенные элементам на принципиальной схеме. Кроме этого, указываются номера проводов жил и кабелей .

Требования к схемам подключения

На схеме подключения отражают изделие (в виде упрощенных внешних очертаний или прямоугольника) и его входные и выходные контакты с подводимыми к ним концами проводов и кабелей других изделий. Для всех элементов схемы следует указывать его буквенно-цифровое обозначение .

Требования к общим схемам

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода и кабели их соединяющие. Общая схема по своей сути похожа на схему подключения .

Требования к схемам расположения

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний, а их расположение должно примерно соответствовать действительному размещению .

Требования к объединённым схемам

Для схем этого типа нет отдельных требований, поскольку они складываются из требований к отдельному типу схемы, входящей в состав объединённой.

Список использованных источников

  1. ГОСТ 2.701-2008 Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. - Взамен ГОСТ 2.701-84 ; введ. 01.07.2009. - Москва: Стандартинформ, 2009. - 13 с.
  2. ГОСТ 2.702-2011 Правила выполнения электрических схем. - Взамен ГОСТ 2.702-75 ; введ. 01.01.2012. - Москва: Стандартинформ, 2011. - 23 с.
  3. ГОСТ 2.709-89 Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах. - Введ. 01.01.90. - Москва: Издательство стандартов, 1989. - 11 с.
  4. ГОСТ 2.710-81 Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. - Взамен ГОСТ 2.710-75 ; введ. 01.07.81. - Москва: Издательство стандартов, 1985. - 17 с.
  5. ГОСТ 2.721-74 Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. - Введ. 01.07.75. - Москва: Издательство стандартов, 1998. - 35 с.
  6. ГОСТ 2.755-87 Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. - Взамен ГОСТ 2.738-68 и ГОСТ 2.755-74; введ. 01.01.88. - Москва: Издательство стандартов, 1988. - 21 с.
  7. ГОСТ 2.004-88 Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ - Введ. 01.01.90. - Москва: Издательство стандартов, 1989. - 23 с.
  8. ГОСТ 2.301-68 Форматы - Взамен ГОСТ 3450 - 60; введ. 01.01.71. - Москва: Издательство стандартов, 2007. - 23 с.
  9. Новые интегральные компоненты для импульсных силовых преобразователей: рис.5 [электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.efo.ru/doc/Silabs/Silabs.pl?2522
  10. Мощный усилитель “Lanzar” [электронный ресурс] - Режим доступа: http://ldsound.ru/moshhnyj-usilitel-lanzar/
  11. Фирма Эллис. Монтажная схема STP-30 [электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.ellis.aha.ru/STP30MON.htm
  12. АЦП для проведения лабораторных работ; дипломный проект: рисунок 3.2 [электронный ресурс] - Режим доступа: http://refleader.ru/merbewatyrna.html
  13. Схемы электрические общие: рисунок 6.25 [электронный ресурс] - Режим доступа: http://alldrawings.ru/yroki-cherchenia/item/схемы-общие
  14. CADElecto Energy: рис. 3 [электронный ресурс] - Режим доступа: http://sapr.ru/article/22692
Опубликовано: 09 мая 2017 Просмотров: 1119

Электрическая схема — это графическое изображение связей между электрическими элементами установки, позволяющее понять принцип действия электротехнического устройства. Условным графическим изображением показывают электрические элементы схемы устройства, на которых происходит получение, преобразование и управление электроэнергией. Элементами схемы являются: обмотки электрических машин, катушки контакторов и реле, контакты электрических аппаратов, резисторы и др. Электрические связи на схемах показывают провода и кабели электротехнической установки.

В зависимости от назначения схемы подразделяются на структурные, функциональные, принципиальные (полные), схемы соединений (монтажные). В упрощенных однолинейных схемах провода или связи изображают одной линией. При помощи отрезков, пересекающих эти линии под углом 45°, указывают число проводов или число токопроводящих жил кабеля.

Структурные схемы позволяют иметь упрощенное изображение основных элементов в виде прямоугольников и линии связи между элементами. Внутри прямоугольников вписывают наименование элементов, а также основные параметры (мощность, напряжение), позволяющие создать общее представление об установке.

Функциональные схемы являются дальнейшим развитием структурных схем и служат для более углубленного ознакомления с электроустановками. При помощи условных графических обозначений изображены все элементы каждого прямоугольника. Связи между отдельными элементами конкретизируются и расшифровываются. Функциональные схемы имеют подробную характеристику всех элементов.

Принципиальные схемы изображают все электрические элементы и связи между ними для пояснения принципов работы электрифицированной установки. Все элементы вычерчивают в отключенном положении. Каждый элемент, входящий в схему, должен иметь буквенно-цифровое обозначение по государственному стандарту.

Все элементы электрических схем разделены на виды, каждому из которых присвоен буквенный код в виде заглавной латинской буквы, являющийся обязательным в обозначении. Для уточнения вида элемента к первой букве кода может добавляться вторая буква, образуя двухбуквенный код. После одно- или двухбуквенного кода ставится номер элемента в виде одной или нескольких цифр. Вид и номер элемента являются обязательной частью обозначения.

Цифры порядковых номеров, которые указывают на нумерацию одинаковых элементов, должны быть выполнены одним размером шрифта с буквенными обозначениями элемента. Например, на схеме имеется два контактора с двумя и тремя контактами. Электромагнитные катушки контакторов обозначаются К1, К2, их контакты К 1.1, К 1.2 и К2.1, К2.2, К2.3.

В принципиальных схемах условные графические обозначения элементов устройств выполняют совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе электрические элементы устройства размещают на схеме с учетом их конструкционных связей (например, втягивающие катушки контактора рядом с графическим изображением его контактов). При разнесенном способе условные графические изображения электрических элементов устройства располагают в разных местах схемы, не принимая во внимание конструктивного исполнения этого устройства. Элементы на схеме располагают с учетом прохождения по ним тока. Цепи токов в разнесенной схеме размещают параллельно одна под другой, образуя строчный способ выполнения схемы. Для облегчения чтения схемы при строчном способе рекомендуется параллельные цепи (строки) нумеровать. В зависимости от назначения цепей на принципиальных схемах выделяют: силовую цепь, цепи управления, сигнализации, возбуждения, электрических измерений.

Силовой цепью называется электрическая цепь с устройствами, вырабатывающими, передающими и распределяющими электрическую энергию, а также преобразующими ее в энергию другого вида или в электрическую энергию с другими параметрами. Силовая цепь содержит элементы, по которым протекают токи якоря машины постоянного тока, статора и ротора асинхронной машины и т.д.

Цепью управления называется электрическая цепь с устройствами, назначение которых состоит в приведении в действие электрооборудования и отдельных электротехнических устройств или в изменении значений их параметров.

Цепью сигнализации называется электрическая цепь с устройствами, приводящими в действие сигнальные устройства.

Цепь возбуждения — электрическая цепь, содержащая обычно параллельную обмотку возбуждения.

Цепь электрических измерений — электрическая цепь с электроизмерительными приборами.

Электрические схемы раскрывают способы управления электродвигателем, которые слагаются из следующих этапов: пуска, изменения частоты вращения, реверса, торможения и выключения. Пуск двигателя, например, может быть прямым, т. е. непосредственным включением его в сеть, или происходить по заданному режиму.

В береговых установках, где мощность питающей сети во много раз превышает мощность включаемого электродвигателя, можно непосредственно включать электродвигатели больших мощностей, нежели в судовых условиях, где мощности электростанций ограничены.

Способы управления зависят от многих факторов (типа двигателя, мощности, требований к эксплуатации). Поэтому в судовом электроприводе применяется большое число разнообразных систем управления. Основными из них являются контроллерная, реостатная, контакторная, Г — Д, с использованием управляемых магнитных усилителей и др.

В зависимости от условий эксплуатации используют ручную, дистанционную и автоматическую системы управления двигателем.

При ручной системе все этапы управления могут значительно отличаться от расчетных, особенно при переходных режимах электродвигателя. Для ручных операций по управлению двигателями всегда требуется больше времени, чем при наличии автоматизации, и производительность выполняемых работ всегда меньше. Ручные системы на современных судах встречаются редко.

При дистанционной системе управление двигателем может осуществляться автоматически, с помощью релейно-контактной аппаратуры, однако сигнал для включения элементов автоматического управления подается вручную с помощью кнопочных командоаппаратов или командоконтроллеров.

Схемы прямого пуска двигателей постоянного и переменного тока с контакторным управлением показаны на рис. 3.1. Цепь управления для обоих электродвигателей строится одинаково и включается к выводам X1 и Х2. Отличие состоит в том, что для управления электродвигателем постоянного тока (рис. 3.1, а) применяется контактор постоянного тока с двумя замыкающими главными контактами, а для управления асинхронным двигателем (рис. 3.1, б) — трехполюсный контактор переменного тока.

Включение электродвигателей осуществляется нажатием на кнопочный выключатель «Пуск» S2 (рис. 3.1, в). Катушка контактора К1 получает питание, и контактор, сработав, подключает своими замыкающими контактами электродвигатель к сети. Если кнопочный выключатель S2 отпустить, то его замыкающий контакт разомкнётся. Однако двигатель остается включенным, так как питание катушки контактора сохраняется через вспомогательный контакт К1.3, шунтирующий контакт S2. Для отключения электродвигателя необходимо нажать кнопочный выключатель «Стоп» S1. Катушка контактора теряет питание, и он отключает электродвигатель от сети.

При выключении питающего напряжения вследствие значительной индуктивности параллельной обмотки возбуждения в ней возникают значительные э. д. с. самоиндукции и перенапряжения, которые могут привести к повреждению изоляции обмотки. Для уменьшения перенапряжений параллельно этой обмотке подключают разрядный (гасящий) резистор R. Во избежание лишних потерь энергии в разрядном резисторе последовательно с ним иногда включают полупроводниковый вентиль V. При выключении цепи возбуждения создается замкнутый контур, замедляющий уменьшение тока в обмотке возбуждения, способствующий снижению э. д. с. самоиндукции и перенапряжения в ней.

Рис. 3.1. Схемы прямого пуска двигателя с контакторным управлением.


На рис. 3.2 приведены принципиальные схемы управления электродвигателями постоянного и переменного тока, которые обеспечивают изменение направления их вращения (реверс).

Рис. 3.2. Схемы пуска и реверсирования двигателей с контакторным управлением.


В зависимости от того, какая будет нажата кнопка, сработает контактор К1 или К2, и двигатель начнет вращаться в ту или иную сторону.

Реверсирование двигателя постоянного тока (рис. 3.2, а) осуществляется изменением направления тока в обмотке якоря, а асинхронного двигателя (3.2, б) — переключением двух фаз.

Весьма важным в реверсивных электроприводах является исключение возможности одновременного включения контакторов К1 и К2, так как это приводит к короткому замыканию силовой сети главными контактами. Такое явление может возникнуть вследствие, например, одновременного нажатия на кнопочный выключатель «Пуск вперед» и «Пуск назад» (S2 и S3) или нажатия на кнопочный выключатель S2 (S3) в то время, когда главные контакты контакторов приварились. Для устранения этого явления в цепях управления предусматривают специальные блокировки. В схеме на рис. 3.2, в блокирование осуществляется применением кнопок с замыкающими и размыкающими контактами. При одновременном нажатии на обе кнопки цепи катушек обоих контакторов оказываются разомкнутыми и ни один контактор сработать не сможет. При сваривании контактов силовой цепи у одного из контакторов предпочтительным является блокирование с помощью размыкающих вспомогательных контактов К1.3 и К2.3 (рис. 3.2, г). В ответственных электроприводах, помимо электрического блокирования, применяют механическое, которое исключает возможность втягивания якоря одного контактора, если втянут якорь другого.

Управление электродвигателем в электроприводах грузовых механизмов осуществляется при помощи контроллеров.

Контроллерная система позволяет иметь все виды управления электродвигателями: пуск, регулирование частоты вращения, реверс, торможение, остановку и, кроме того, защиту двигателей от перегрузки и понижения или исчезновения напряжения в питающей сети. Защита осуществляется с помощью релейно-контактной аппаратуры.

В двигателях постоянного тока частоту вращения регулируют с помощью резисторов, установленных в цепи якоря. Для получения малой частоты вращения дополнительно включается еще один резистор параллельно цепи якоря.

Реверсирование достигается переключением тока в цепи якоря двигателя. Электрическое торможение осуществляется всеми тремя способами: рекуперативным, электродинамическим и противотоком.

Наряду с силовыми контроллерами применяются командоконтроллеры в контакторных схемах управления грузоподъемных механизмов (лебедки, краны). Все разновидности систем контроллерного управления, как правило, характеризуются ступенчатым регулированием режимов работы электродвигателя.

Электрическая схема с применением командоконтроллера для управления электродвигателями трехфазного асинхронного и постоянного тока приведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Управление двигателем с помощью командоконтроллера.


Рукоятка командоконтроллера имеет семь положений: нулевое и по три положения «Вперед» и «Назад». Точками на соответствующих положениях помечают, какие контакты командоконтроллера замкнуты. Так, например, если рукоятка командоконтроллера установлена на первое положение «Вперед», то замкнется контакт 1-2 и включится катушка контактора К1. Якорь (ротор) двигателя начнет вращаться «Вперед» с малой частотой вращения, так как в цепь включены ступени реостатов R1 и R2.

Перемещение рукоятки командоконтроллера в том же направлении на следующие положения (второе и третье) приведет к последовательному замыканию контактов 5-6 и 7-8 и срабатыванию контакторов К3 и К4, к выключению ступеней реостатов и Я2 и последовательному увеличению угловой скорости двигателя.

При перемещении рукоятки командоконтроллера «Назад» от нулевого положения вместо контакта 1-2 замкнется контакт 3-4, сработает контактор К2 и включит двигатель на обратное направление вращения. Второе и третье положения командоконтроллера дадут ту же угловую скорость, что и в направлении «Вперед». Установка рукоятки командоконтроллера в нулевое положение приводит к отключению всех контакторов и двигателя от сети.

Размыкающими контактами К 1.2 и К2.2 осуществляется блокирование, устраняющее включение обоих контакторов при сваривании их контактов или контактов командоконтроллера.

Схемы соединений (монтажные) изображают расположение составных частей электрифицированного устройства в деталях с указанием метода прокладки проводов и кабелей. Схемы соединений входят в состав технической документации судна и являются документом, по которому выполняют монтаж установки, а также эксплуатацию и ремонт. Схемы учитывают технологию монтажа электрических аппаратов и приборов, а также возможность прокладки кабельных трасс по судну с учетом требований регистра. Чертежи панелей с размещенными на них аппаратами и приборами изображают в масштабе. Монтажная схема содержит схемы внутренних соединений, на которых указаны все соединения внутри отдельных сборочных единиц, и схемы внешних соединений, на которых показывают прокладку кабельных трасс по судну между отдельными сборочными единицами. Для возможности контроля схемы все электрические выводы аппаратов и концы токопроводящих жил проводов должны иметь маркировку (цифру или букву).

Методические указания по чтению электрических схем заключаются в рекомендациях по принятому порядку последовательности изучения электрифицированной установки. Чтение электрической схемы следует начинать с ее типа и вида по названию из углового штампа. Затем следует ознакомиться со схемой силовой цепи, начиная с источника тока. Схемы управления надо изучать поэлементно.

При наличии цепей с элементами электроники необходимо изучить работу отдельных электронных элементов, обратив внимание на прохождение электрических зарядов через полупроводниковые элементы. Следует помнить, что питание основных цепей в электронных устройствах принято однопроводное, поэтому окончание электрических цепей показано присоединением к корпусу аппарата.

В судовой документации на каждый электропривод имеются принципиальная схема со спецификацией и пояснительной запиской и схемы электрических соединений (монтажные) .

ГОСТ 2.702-75 «Правила выполнения электрических схем» устанавливает правила выполнения структурных, функциональных, принципиальных, соединения, подключения, общих, расположения, комбинированных и совмещенных электрических схем изделий всех отраслей промышленности. При соблюдении общих требований (ГОСТ 2.701-84) уточняются или устанавливаются дополнительные правила с учетом специфики вида схем. Укажем наиболее важные правила для принципиальных электрических схем.

· Схемы вычерчивают для изделий, находящихся в отключенном положении.

· Элементы на схеме изображаются в виде УГО, размеры и толщина линий которых приведены в ГОСТ 2.747-68 или в других соответствующих ГОСТах. Допускается при необходимости все обозначения пропорционально увеличивать или уменьшать (расстояние между двумя соседними линиями при этом должно быть не менее 1 мм).

Расположение УГО элементов на схеме должно определяться удобством чтения схемы, а также необходимостью изображения связей между элементами кратчайшими линиями при минимальном количестве пересечений. УГО выполняют совмещенным или разнесенным способами. При совмещенном способе составные части элементов изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе УГО составных частей элементов располагают в разных местах схемы таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно. Разнесенным способом допускается вычерчивать как всю схему, так и отдельные элементы.

· При вычерчивании схем используются типы линий, установленные ГОСТ 2.303-68. Сплошной основной линией толщиной 0,5...1,0 мм изображаются УГО, линии электрической связи, линии рамки, основной надписи, перечня элементов. Сплошная тонкая линия применяется для подчеркивания надписей, штриховая - для изображения линий механической связи, условного изображения последовательно соединенных одинаковых элементов.

· Каждому электрическому элементу изделия, изображенному на схеме, должно быть присвоено буквенно-цифровое позиционное обозначение в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710-81. Согласно указанному ГОСТу, резисторы обозначаются - R, конденсаторы - С, приборы полупроводниковые - V, выключатели - S и т.д. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы в пределах группы элементов, имеющих на схеме одинаковые буквенные обозначения, например, R 1, R 2, R 3... (резисторы), S 1, S 2... (выключатели). Цифровые обозначения не присваиваются, если в схеме содержится только один элемент данного наименования.

Буквенно-цифровое обозначение элементов выполняется шрифтом 3,5 или 5, причем высота букв и цифр должна быть одинаковой. Порядковые номера элементам присваиваются в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Позиционные обозначения проставляются рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны или над ними. Буквенно-цифровые обозначения могут быть нанесены только горизонтально.

· На схеме рекомендуется указывать характеристики входных и выходных цепей изделия (частоту, напряжение, силу тока и др.). Поэтому взамен условных графических обозначений разъемов выполняют таблицу входных или выходные данных. Каждой таблице присваивают позиционное обозначение элемента, взамен условного графического обозначения, которого она помещена.

В первой графе таблицы указывается номер контакта разъема. В графе «Цепь» записываются характеристики электрических цепей изделия (час­тота, напряжение и др.). На рис. 1а приведены размеры таблиц входных и выходных данных и пример заполнения. Для удобства изображения схемы таблицу можно выполнять зеркально повернутой, как показано на рис. 1б.

Таблица заполняется шрифтом 3,5 или 5. Таблицу входных или вы­ходных данных следует располагать только горизонтально.

Рис. 1. Образец оформления входных и выходных данных

Рис. 2. Пример принципиальной электрической схемы

Схема вычерчивается для устройства, находящегося в отключенном состоянии.

Элементы электрических устройств изображаются на схеме в виде условных буквенно-графических обозначений, к которым в случае их неоднократного использования в схеме, придается еще и цифровое позиционное обозначение (например С2).

Размеры условных графических обозначений элементов схемы приведены в ГОСТах 2.710 – 2.751., 2.755 – 68 где приведены также и их размеры.

Толщина линий условных графических изображений элементов (S) избирается в пределах от 0,2 до 0,6 мм (при вычерчивании в натуральном масштабе).

Буквенно-цифровое обозначение элемента схемы (ГОСТ 2.710-81) проставляется над его графическим обозначением, или справа от него. Высота шрифта для буквенного и позиционного обозначений одинакова.

Толщина обводки всех элементов схемы (включая и электрические цепи) совершенно одинакова по всему чертежу в пределах размеров, указанных ранее.

Образец выполнения задания приведен на рис. 2.

· перечень элементов, входящих в схему, выполняют в виде таблицы (рис. 3) и помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на формате А4. В последнем случае код перечня элементов должен состоять из буквы П и кода схемы, к которой выпускают перечень, например, код перечня элементов к гидравлической принципиальной схеме - ПГЗ. При этом в основной надписи (графа 1) указывают наименование изделия, а также наименование документа – «Перечень элементов»; при выполнении перечня элементов на первом листе схемы его располагают, как правило, над основной надписью. Расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя шапку таблицы;


Рис. 3. Образец выполнения перечня элементов

· таблица перечня элементов заполняется сверху вниз группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений: в графе «Поз. Обозначение» - позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп, в графе «Наименование» - для элемента наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент применен, и обозначение этого документа, например, резистор МЛТ-0, 5-300 кОм ± 5% ГОСТ 7113-77, в графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании;

В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Элементы одного типа с одинаковыми параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку с указанием наименьшего и наибольшего номера, например, С 8 ... С 12, а в графу «Кол-во» - общее количество элементов.

При записи однотипных элементов допускается не повторять в каждой строке наименование элемента, а записывать его в виде общего наименования к соответствующей группе элементов. В общем наименовании записывают наименование, тип и обозначение документа, на основании которого эти элементы применены.

Элементы, входящие в самостоятельные устройства или функциональные группы, записываются в перечень элементов отдельно, начиная с наименования устройства или функциональной группы, которое записывают в графе «Наименование» и подчеркивают, причем ниже наименования устройства (функциональной группы) должна быть оставлена одна свободная строка, выше - не менее одной свободной строки.

Схема соединений (Э4)

Схема соединений (монтажные) определяет конструктивное выполнение электрических соединений элементов в изделии. На схеме изображают все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.п.) и соединения между ними. Устройства обозначают в виде прямоугольников или упрощенных внешних сочетаний, элементы в виде условно-графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКО, прямоугольников или упрощенных внешних сочетаний.

Входные и выходные элементы изображают условными графическими обозначениями. Расположение изображений входных и выходных или выводов внутри условных графических обозначений устройств и элементов должно примерно соответствовать их действительному расположению в устройстве или элементе.

На схеме соединений радиоприемного устройства (рис. 4,а) в отличие от принципиальной схемы (рис. 4,б) показаны такие элементы, необходимые для выполнения монтажа и эксплуатации изделия:

Гнездо XS1 для подключения антенны;

Гнездо XS1;

Соединители XT1, XT2 для подключения аккумуляторов батареи питания;

Монтажная стойка X1.

Около условных графических обозначений устройств и элементов указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме.


Рис. 4. Примеры схем: а – схема соединения,

б – принципиальная электрическая схема

Схема расположения (Э7)

Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости, также жгутов, проводов, кабелей. На схеме изображают составные части изделия и при необходимости связи между ними, а также конструкцию, помещение или местность, на которых эти части расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний или условных графических обозначений, которые располагают в соответствии с действительным (!) размещением частей изделия в конструкции или на местности.

Провода, жгуты и кабели изображают в виде отдельных линий, или упрощенных внешних очертаний.

Около изображений устройств и элементов помещают их наименование и типы и (или) обозначение документа, на основе которого они применены. При большом количестве составных частей эти сведения записываются в перечень элементов. В этом случае составным частям изделия присваивают позиционные обозначения.

Схемы расположения могут быть выполнены на разрезах конструкции, на разрезах или планах зданий или в аксонометрии.

На рис. 3 приведена электрическая схема расположения сварочного поста, изображенная в аксонометрии. Сварочный пост показан во внутреннем интерьере служебного помещения.

Схема расположения – это расчетно-графическая работа, выполняемая студентами самостоятельно с целью закрепления и углубления знаний и выработки умения применять теоретические положения изучаемой дисциплины и достижения науки и техники для решения конкретных практических задач.

Электротехническая часть проекта включает расчет и выбор электропривода, выбор аппаратуры управления и защиты, светотехнические расчеты и выбор облучательных установок, подсчет электрических нагрузок, выбор источников питания и расчеты наружных и внутренних электрических сетей.

За основу проекта следует взять производственное помещение и технологию из действующих в настоящее время типовых проектов. Используя данные этих проектов, студенту предлагается составить таблицу основного технологического оборудования, в которой необходимо указать порядковый номер оборудования по технологической схеме, его наименование и марку, технические данные, данные по электрооборудованию этих машин и механизмов.

Затем на плане здания (можно воспользоваться архитектурно-строи­тельными чертежами типового проекта) необходимо показать расположе­ние электрифицированного технологического оборудования.

Рис. 5.Схема расположения электрического оборудования

Например, электродвигатели изображают кружочками, рядом проставляют позиционное обозначение (Ml; М2; МЗ и т.д.), записанное в числителе; а в знаменателе указывают мощность в киловаттах (4,0; 7,5; 10 и т.д.).

Кроме плана на чертеже приводят спецификацию на оборудование, которую помещают над основной надписью; перечень (экспликацию) помещений в виде таблицы, содержащей, например, такие графы: "номер по плану", "помещение", "площадь, м 2 ", "категория и класс помещения по характеру среды"; расчетно-монтажные таблицы для силовых и осветительных сетей, примечания, расшифровки условных обозначений трасс проводок, светильников, шкафов и т. п.

При проектировании внутренних электропроводок руководствуются отраслевым стандартом ОСТ 70.004.0013-81 "Электропроводки объектов сельскохозяйственного производства" и ПУЭ.

Сначала необходимо разработать схему питания внутренних сетей и привести в пояснительной записке рисунок этой схемы. Затем на плане, в зависимости от характера окружающей среды, размещают силовое электрооборудование: электрические сети для питания электроприёмников и управляющие устройства электроприводов.

Ознакомление с выполнением схем расположения в процессе курсового и дипломного проектирования необходимо для студентов по целому ряду специальностей.

9. Методическое обеспечение работы “Оформление электрической

схемы (принципиальной, соединений, расположения и т.д.)”

При выполнении данной работы перед студентами ставятся следую­щие задачи:

1.Ознакомиться с правилами графического оформления конструктор­ских документов:

- “Схема электрическая принципиальная”;

- “Схема электрическая соединения”;

- “Схема электрическая расположения”.

2.Привить навыки графического оформления схем.

3.Привить навыки по пользованию нормативно-технической и спра­вочной информацией (ГОСТы, ОСТы, справочники).

В соответствии с поставленными задачами студенту необходимо:

1.Выполнить схему с наименьшим количеством изломов и пересече­ний линий электрической связи.

2.Идентифицировать электрические и другие элементы, входящие в из­делие, используя ГОСТ ЕСКД, указанный ранее.

3.Обозначить схему, элементы схем, входные и выходные цепи.

4.Обозначить последовательно или параллельно соединенные одинако­вые элементы.

5.Выполнить перечень элементов.

Задача выполнения в курсовых и дипломных работах по оформлению схем является актуальной, т.к. в связи с комплексной автоматизацией возрастает удельный вес конструкторских документов в виде разнообразных схем и знание условностей и правил их оформления является неотъемлемой частью общей подготовки специалистов по специальности 110302 -Электрификация и автоматизация сельского хозяйства.

Библиографический список

1. ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы.

2. ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

3. ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

4. ГОСТ 2.722-68; ГОСТ 2.723-68; ГОСТ 2.725-68; ГОСТ 2.727-68; ГОСТ 2.747-68; ГОСТ 2.755-84 Обозначения условно-графические в схемах.

5. Усатенко С.Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник / С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова - М., 1989.

6. Камнев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок. - М.: Высш. шк, 1990.

Приложения

Перечень стандартов, используемых при выполнении схем

ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

ГОСТ 2.703-68. Правила выполнения кинематических схем.

ГОСТ 2.704-76. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем.

ГОСТ 2.708-81. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники.

ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые, применяемые на электрических схемах.

ГОСТ 2.721-74. Обозначения общего применения.

ГОСТ 2.722-68. Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические.

ГОСТ 2.723-68. Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители.

ГОСТ 2.725-68. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутирующие.

ГОСТ 2.727-68. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники; предохранители

ГОСТ 2.728-74. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы; конденсаторы

ГОСТ 2.729-68. Обозначения условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные.

ГОСТ 2.730-73. Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые.

ГОСТ 2.732-68. Обозначения условные графические в схемах. Источники света.

ГОСТ 2.742-68. Обозначения условные графические в схемах. Источники тока электрические.

ГОСТ 2.743-91. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.

ГОСТ 2.747-68. Обозначения условные графические в схемах. Размеры условных графических обозначений.

ГОСТ 2.751-73. Обозначения условные графические в схемах. Электрические связи, провода, кабели и шины.

ГОСТ 2.755-87. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения.

ГОСТ 2.756-76. Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств.

ГОСТ 12.1.114-82. Обозначения условные графические. Пожарные машины и оборудование.

СТ СЭВ 158-75. Схемы электрические. Общие требования к выполнению

СТ СЭВ 527-77. Схемы электрические. Классификация, термины и определения.

Таблица П-1

Размеры условных графических обозначений. Все геометрические элементы следует выполнять линиями той же толщины, что и линии электрической связи ГОСТ 2.728-74.

Наименование Обозначение
1. Резистор постоянный
2. Резистор постоянный с дополнительными отводами: а) одним
б) двумя
3. Резистор переменный
4. Резистор переменный с двумя подвижными контактами
5. Резистор подстроечный
6. Потенциометр функциональный
7. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый: а) однообмоточный
б) многообмоточный, например, двухобмоточный
8. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый с изолированным участком
9. Конденсатор постоянной емкости
10. Конденсатор электролитический
11. Конденсатор опорный
12. Конденсатор переменной емкости
13. Конденсатор проходной
14. Фоторезистор: а) общее обозначение
б) дифференциальный
15. Фотодиод
16. Фототиристор
17. Фототранзистор: а) типа PNP
б) типа NPN
18. Фотоэлемент
19. Фотобатарея
Таблица П-2 Размеры (в модульной сетке) основных условных графических обозначений
Наименование Обозначение
1. Диод
2. Тиристор диодный
3. Тиристор триодный
4. Транзистор
5. Транзистор полевой
6. Транзистор полевой с изолированным затвором

Таблица П-3

Обозначения элементов в принципиальных электрических схемах

код наименование элемента обозначение
А сборные шины распределительных устройств высокого напряжения или
G GC генератор синхронный компенсатор
FV разрядник
T трансформатор двухобмоточный Т трансформатор силовой, двухобмоточный с расщеплением обмотки низшего напряжения на две Т трансформатор трехфазный трехобмоточный с регулированием напряжения под нагрузкой корпус заземление соединение разъемное соединение разборное линии связи пересекающиеся, электрически не соединенные линия электрической связи с ответвлениями

Таблица П-4

Буквенные и условные графические обозначения элементов электрических схем

Устройства коммутационные и контактные соединения ГОСТ 2.755 - 74
Выключатель однополюсной с замыкающим контактом SA SB Кнопочный
Выключатель однополюсной с размыкающим контактом SA SB Кнопочный
Выключатель двухполюсной автоматический SA
Обмотка реле К
Замыкающий контакт реле К Размеры см. п.1
Размыкающий контакт реле К Размеры см. п.2
Контакт разъёмного соединения (штырь) Х
Контакт разъёмного соединения (гнездо) Х
Катушки индуктивности, трансформаторы ГОСТ 2.723-68
Катушка индуктивности L
Трансформатор с сердечником T Смотри размеры п.1
Трансформатор без сердечника T Смотри размеры п.1
Резисторы, конденсаторы, предохранители ГОСТ 2.728-74
Резистор R
Резистор переменный R Смотри размеры п.1
Конденсатор С
Конденсатор электролитический С Смотри размеры п.3
Конденсатор переменной ёмкости С Смотри размеры п.3
Предохранитель плавкий F Смотри размеры п.1
Источники тока электрохимические ГОСТ 2.742-68
Элемент гальванический или аккумуляторный G
Батарея из гальванических или аккумуляторных элементов GB Смотри размеры п.1
Источники света ГОСТ 2.732-68
Лампа накаливания освещения EL
Лампа накаливания сигнальная HL Смотри размеры п.1
Фоточувствительные и светоизлучающие полупроводниковые приборы ГОСТ 2.730-73
Фоторезистор В Смотри размеры п.4 и ГОСТ 2.728-74
Фотодиод VD
Светодиод VD Смотри размеры п.4 и таблицу п.2
Световой поток (размеры условного обозначения)

Таблица П-5

Рис. П-2.Схема осветительной сети птичника на 2100 голов

ремонтного молодняка уток.

Рис. П-3. Схема розеточной сети.

Рис. П-4. Схема электрическая принципиальная на примере ФУЗ.

Рис. П-5. Схема электрическая принципиальная.

Рис. П-6. Перечень элементов к принципиальной электрической схеме.

Для заметок

Для заметок

Составители:

Бударкевич Виктор Петрович

Антонов Владимир Филиппович

Вольхин Константин Николаевич

Давыденко Ольга Борисовна

Болотов Денис Сергеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

Методические указания

по выполнению электрических схем

Редактор _____________

Компьютерная верстка

Подписано в печать Формат 60×84

Обьем ____уч. – изд. л. Тираж … экз. Заказ №: …

ГОСТ 2.702-75 содержит правила выполнения вручную или автоматизированным способом электрических схем изделий всех отраслей промышленности и энергетических сооружений. Ниже рассмотрены основные правила выполнения схем типов: структурных, функциональных, принципиальных.

1 Особенности структурных и характеристика функциональных схем

Электрическая структурная схема определяет основные функциональные части изделия (элементы, устройства, функциональные группы), их назначение и связи. Все функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или УГО с указанием типа элемента (устройства) и/или документа (основной конструкторской документации, ГОСТ, ТУ), на основании которого элемент (устройство) применен. Если функциональных частей много, вместо наименований, типов и обозначений допускается проставлять порядковые номера справа от изображения или над ними, как правило, сверху вниз в направлении слева направо, с их расшифровкой в таблице, помещаемой на схеме. На схеме помещают поясняющие надписи, диаграммы, таблицы, указания параметров в характерных точках (величины токов, напряжений, формы и величины импульсов) (рис. 4), математические зависимости и т.п.

На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы устройства и функциональные группы) и связи между ними с разъяснением последовательности процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом.

Функциональные части схемы принято изображать либо в виде условных обозначений, либо прямоугольников с указанием:

Позиционных обозначений функциональных групп, устройств, элементов, присвоенных им на принципиальной схеме, и их наименований;

Обозначений документов, на основании которых функциональные части применены;

Технических характеристик функциональных частей;

Поясняющих надписей, диаграмм, таблиц, параметров в характерных точках.

Эти сведения приводятся выборочно в объеме, необходимом для наиболее полного и. наглядного представления о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой. Наименования, типы и обозначения рекомендуется вписывать в прямоугольники.

2 Особенности схем принципиальных

Принципиальная схема определяет полный состав элементов и связи между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия. На ней изображают все электрические элементы устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также элементы (соединители, зажимы и т.п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. При графическом оформлении принципиальной схемы, необходимо учитывать следующие правила и рекомендации:

Схемы выполняются для изделий, находящихся в отключенном положении;

Элементы схемы показывают условными графическими обозначениями, установленными стандартами ЕСКД.

Иногда элементы в схеме используются не полностью (например, не все контакты реле или не все выходы микросхемы). В этом случае допускается показывать элементы, ограничиваясь изображением только используемых частей (изображение реле К4...К8 на рис. 5).

Рис.5 Рис.6

Элементы типа реле, трансформаторов иди других изделий, содержащих большое количество контактов, могут быть изображены на схеме двумя способами: совмещенным и разнесенным. При совмещенном способе (рис. 6) составные части элементов изображаются на схеме в непосредственной близости друг от друга, при разнесенном (реле К5...К8 на рис. 5) - в разных местах, для большей наглядности с дельных цепей. Выводы неиспользованных частей изображения следует чертить короче, чем выводы используемых.

Схемы рекомендуется выполнять строчным способом: (УГО) устройств и их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи - рядом в виде параллельных или вертикальных строк. При этом строки нумеруются арабскими цифрами (см. рис. 5).

Ни рис.8 представлены два способа изображения схем: одно- и многолинейное. Как видно из рис.8, б при много линейном изображении каждую цепь показывают отдельной линией, а элементы - отдельными условными графическими обозначениями. На рис. 8, в приведено однолинейное изображение цепи, когда цепи, выполняющие идентичные функции, изображают одной линией, а одинаковые элементы этих цепей -- одним УГО.

Если необходимо, обозначают и сами электрические цепи. Эти обозначения должны соответствовать ГОСТ 2.709-72. Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепи, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения должны иметь одинаковое обозначение.

При обозначении цепей применяют арабские Цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы выполняют одним размером шрифта. В силовых цепях переменного тока используют обозначения LI, L2, L3 и N и последовательные числа (рис. 8, а). Например, участки цепи первой фазы L1 -L11, L12, L13 и т.д., участки цепи второй фазы L2 - L21, L22, L23 и т.д. Участки силовых цепей постоянного тока положительной полярности

Рис.8 обозначают нечетными числами, а отрицательной - четными.

У входных и выходных участков цепи указывают полярности: «L+», «L-». Обозначения проставляют около концов или в середине участка цепи: а) при вертикальном расположении цепей - слева от изображения цепи (рис.8, а); б) при горизонтальном расположении цепей - над изображением цепи.

Допускается сливать в одну линию несколько электрически не связанных линии связи. При этом, как показано на рис. 9, каждую линию в месте слияния, а при необходимости на обоих концах, помечают условными обозначениями.

Надписи, знаки или графические обозначения, которые должны быть нанесены на изделие (их на схеме заключают в кавычки) помещают около соответствующих элементов для пояснения их назначения.

На схеме указывают параметры входных цепей изделий (частоту, напряжение, силу тока, сопротивление и т.п.), а также параметры, подлежащие измерению на контрольных контактах, гнездах и т.п. (рис, 10).



Допускается указывать адреса внешних соединений входных и выходных цепей данного изделия, если они известны. Например, адрес «=А-ХЗ:5» означает, что выходной контакт изделия должен быть соединен с пятым контактом третьего соединителя устройства А. Характеристики входных и выходных цепей, а также адреса их внешних подключений рекомендуется записывать в таблицы по форме. Таблицы помещают вместо УГО входных и выходных элементов-соединителей, плат и т.д. Таблицам присваивают позиционные обозначения элементов, которые они заменяют. Из таблицы могут быть изъяты графы, если сведения для них отсутствуют, и введены дополнительные. Если на схеме несколько таких таблиц, головку таблицы можно приводить только один раз. Порядок расположения контактов определяется удобством построения схемы.

Если устройства, имеющие самостоятельную принципиальную схему, изображены в виде прямоугольника, то вместо условных графических обозначений входных и выходных элементов в прямоугольнике (рис.11, а) помещают таблицы, с характеристиками входных и выходных цепей, а вне прямоугольника (рис. 11, б) - таблицы с указанием адресов внешних присоединений.

На поле схемы допускается помещать: а) указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, соединяющих элементы, устройства, функциональные группы; б) указания о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

Позиционные обозначения. Всем элементам устройствам и функциональным группам изделия, изображенным на схеме, присваиваются позиционные обозначения, содержащие информацию о виде элемента и его порядковом номере в пределах данного вида. При необходимости записывают информацию о функции, выполняемой данным элементом (устройством, функциональной группой) в изделии. Позиционное обозначение состоит в общем случае из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение. Их записывают без разделительных знаков и пробелов одним размером шрифта. В первой части указывают вид элемента (устройства, функциональной группы) одной или несколькими буквами согласно ГОСТ 2.710-81 (буквенные коды распространенных видов элементов приведены в табл. 3), например: R - резистор, С - конденсатор, BS - звукосниматель; во второй части - порядковый номер элемента (устройства., функциональной группы) в пределах данного вида, например: RI, R2, ..., .R12; С1, С2, ..., С14; в третьей части допускается указывать соответствующее функциональное назначение, буквенные коды которых приведены в табл. 4, например: C4I - конденсатор С4, используемый как интегрирующий. Порядковые номера присваивают, начиная с единицы в пределах группы с одинаковыми позиционными обозначениями в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме, считая, как правило, сверху вниз в направлении слева направо. Позиционные обозначения проставляют рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны или над ними. При изображении на схеме элемента (устройства, функциональной группы) разнесенным способом позиционные обозначения элемента или устройства проставляют около каждой составной части (рис. 12). При этом в позиционное обозначение элемента, функциональной группы или устройства допускается включать обозначение устройства (группы), в которое входит элемент, например: =АЗ-С5 - конденсатор С5, входящий в устройство A3; Т1-С5 - конденсатор С5, входящий в функциональную группу Т1 (знаки «=», «* » -- классифицирующие символ - приведены в табл.5).





Рис.12 Рис.13

Таблица 5

Классифицирующие символы условных обозначений

Если поле схемы разбито на зоны или схема выполнена строчным способом, то позиционное обозначение составных, частей элементов, выполненных разнесенным способом, включает обозначение зон или номера строк, в которых изображены все остальные составные части элемента или устройства. Их указывают в скобках под позиционным обозначением или, справа от него (рис.13).

Позиционное обозначение одинаковых элементов при однолинейном изображении схемы наносят согласно рис.14. У одного условного графического обозначения, заменяющего несколько графических обозначений одинаковых элементов, указывают позиционное обозначение всех элементов. При отсутствии элементов в некоторых цепях, изображенных однолинейно, справа от позиционного обозначения или под ним записывают в квадратных скобках обозначение цепи, в которых эти элементы имеются.

На рис.14 представлено изображение на схеме параллельного (рис.14, а) и последовательного (рис.14, б) соединения одинаковых элементов, устройств или функциональных групп. При параллельном соединении допускается вместо изображения всех ветвей параллельного соединения изображать только одну ветвь, указывая количество ветвей с помощью обозначения ответвления. Позиционное обозначение элементов, устройств функциональных групп проставляется с учетом всех ветвей, входящих в параллельные соединения. При последовательном соединении вместо изображения всех последовательных соединенных элементов, устройств допускается изображать только первый и последний элементы, показывая электрические связи между ними штриховыми линиями. Над штриховой линией указывают общее количество одинаковых элементов. В позиционных обозначениях при этом должны быть учтены элементы, устройства и функциональные группы, не изображенные на схеме.



Элементам, входящим в функциональные группы, присваивают позиционное обозначение по общим правилам. При наличии в изделии нескольких одинаковых функциональных групп позиционные обозначения элементов, присвоенные в одну из этих групп, повторяются в последующих.

Элементам, входящим в устройства, присваивают позиционные обозначения в пределах каждого устройства.

В некоторых случаях около условных графических и позиционных обозначений указывают номинал резисторов и конденсаторов. При этом допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерения (рис. 15):

Для резисторов: от 0 до 999 Ом -- без указания единиц измерения; от 1·103 до 999·103 Ом - в килоомах с обозначением единиц измерения строчной буквой к, от 1·106 до 999·106 Ом -- в мегаомах, с обозначением единицы измерения прописной буквой М; свыше 1·109 Ом - в гигаомах с обозначением единицы измерения прописной буквой Г;

Для конденсаторов: от 0 до 9999·10-12Ф - в пикофарадах без указания единицы измерения; от 1·10-8 до 9999·10-6 Ф - в микрофарадах с обозначением единицы измерения мкФ.

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ» ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

схемы электрические

правила выполнения

Санкт-петербург

Введение

В рамках дисциплины «Компьютерное моделирование» предстоит разработать комплект схем созданного ранее вычислительного устройства. Схемы должны быть оформлены в соответствии с правилами ГОСТ.

Выполнение схемы в соответствии с ГОСТ подразумевает:

    Использование штампа в соответствии с ГОСТ 2.104;

    Использование графических обозначений по ГОСТ 2.721 и ГОСТ 2.743;

    Расположение УГО и изображение линий электрической взаимосвязи по ГОСТ 2.702;

    Расстановку условных буквенно-цифровых обозначений в соответствии с ГОСТами 2.702 и 2.710;

    Соответствие схемы её виду и типу по ГОСТ 2.701;

Рассмотрению подлежит ГОСТ 2.702 «Правила выполнения электрических схем», поскольку устройство является электронным.

Рассматриваемый стандарт распространяется на все электрические схемы и устанавливает правила их выполнения.

ГОСТ 2.702 является одним из образующих единую систему конструкторской документации (ЕСКД), комплекс ГОСТ, устанавливающих взаимосвязанные правила, требования и нормы по разработке и оформлению конструкторской документации.

термины и определения

Линия взаимосвязи : Отрезок линии, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделия.

Обозначение элемента (позиционное обозначение): Обязательное обозначение, присваиваемое каждой части объекта и содержащее информацию о виде части объекта, ее номер и, при необходимости, указание о функции данной части в объекте.

Устройство : Совокупность элементов, представляющая единую конструкцию.

Функциональная группа : Совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию.

Функциональная цепь : Совокупность элементов, функциональных групп и устройств с линиями взаимосвязей, образующих канал или тракт определенного назначения.

Функциональная часть : Элемент, устройство, функциональная группа.

Элемент схемы : Составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение и собственные условные обозначения.

Схема электрическая : Документ, содержащий в виде условных обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрического тока, и их взаимосвязи.

типы схем и их код

Все виды и типы схем, установленные ГОСТ, в коде имеют свое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.701, которое формируется из буквы, обозначающей вид, и цифры, обозначающей тип схемы.

Рассмотрению подлежит только вид «Электрические», поэтому в кодировке схемы будут иметь букву «Э».

Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:

    Структурные – схемы, предназначенные для изображения всех основных функциональных частей изделия в виде УГО и основных взаимосвязей между ними.

Пример схемы электрической структурной приведен на рисунке 1. Схема содержит в себе функциональные части изделия (шифраторы клавиатур для ввода шестнадцатеричных и десятичных чисел, узел, аннулирующий результат ввода при нажатии двух клавиш одновременно) в виде УГО и линии взаимосвязи, указывающие направление протекание процесса, в данном случае данные поступают на шифраторы клавиатур, с них поступают на узел блокировки, с которого выходят для дальнейших преобразований.

Рисунок 1.

    Функциональные – схемы, предназначенные для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. На схеме изображаются функциональные части изделия, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями.

Пример схемы электрической функциональной приведен на рисунке 2. Отличием схемы функциональной от структурной является то, что на функциональной электрической схеме процессы, требующие пояснения, разворачиваются до функциональных частей (элементов, устройств, функциональных групп).

В данном случае требуется разъяснить, каким образом данные поступают на шифратор шестнадцатеричной клавиатуры и на узел блокировки двойного нажатия. Для этого линия, входящая в шифратор, и узел блокировки были развернуты.

Рисунок 2.

    Принципиальные – схемы, предназначенные для изображения всех электрических элементов и устройств, необходимых для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Пример схемы электрической принципиальной приведен на рисунке 3. Схема принципиальная, в отличие от функциональной или структурной, не предназначена для изображения протекающих процессов, а используется для изображения всех составляющих устройства.

На данной схеме изображены все логические элементы, участвующие в процессах преобразования позиционного кода в двоичный и формирования сигнала, оповещающего о правильности ввода (разрешено только одно нажатие), и линии электрической взаимосвязи между ними.


Рисунок 3.

    Соединений – схемы, предназначенные для изображения всех устройств и элементов, входящих в состав изделия, их входные и выходные элементы, а также соединения между этими устройствами и элементами.

Пример схемы электрической соединений приведен на рисунке 4. В отличие от принципиальной схемы, где изображаются все функциональные части изделия и связи между ними, на схеме соединений изображают все входящие в изделие устройства без разворачивания их до функциональных частей, но разворачивают все входные и выходные элементы и изображают соединения между ними.

На данном примере показано, каким образом в изделии (вычислительном устройстве) соединяются между собой составляющие (шифраторы клавиатур, арифметическое устройство и устройство вывода).


Рисунок 4.

    Подключения – схемы, предназначенные для изображения изделия, его входных и выходных элементов, и подводимых к ним концов проводов и кабелей внешнего монтажа.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 5. Схема подключения отличается от схемы соединений тем, что на ней изображается не соединение входящих в состав изделия устройств, а входные и выходные элементы изделия, предназначенные для подключения ко внешним устройствам, не входящим в изделие.


Рисунок 5.

    Общие – схемы, предназначенные для изображения вех устройств и элементов, входящих в комплекс, а также проводов, жгутов и кабелей, соединяющих эти устройства и элементы.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 6.


Рисунок 6.

    Расположения – схемы, предназначенные для изображения составных частей изделия, а при необходимости связи между ними – конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут размещены.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 7. В данном примере на схеме изображены составные части системы охлаждения (радиаторы и блок, крепящийся к процессору) и корпус системного блока, к которому они прикреплены.

Рисунок 7.

Рассмотрению в рамках данного курса подлежат структурная, функциональная и принципиальная схемы, поскольку являются основными и обязательными, остальные типы схем будут проходиться и выполняться по желанию студента.

правила выполнения схем электрических

Схема электрическая структурная (Э1)

Схема, предназначенная для изображения всех основных функциональных частей изделия и основных взаимосвязей между ними. (Рисунок 8.)

1) Функциональные части изображают в виде прямоугольников либо УГО.

2) Схема должна обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия частей изделия. На линиях связи рекомендуется направление помечать стрелками

3) На схеме необходимо указывать наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник. Наименования рекомендуется вписывать внутрь прямоугольников.

4) При большом количестве функциональных частей допускается вместо наименований проставлять порядковые номера справа или сверху от изображения и в направлении сверху вниз и слева направо. В этом случае на свободном поле схемы размещают таблицу с наименованиями. (Рисунок 9.)


Рисунок 8.


Рисунок 9.

Схема электрическая функциональная (Э2)

Схема, предназначенная для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. На схеме изображаются функциональные части изделия, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. (Рисунок 10а.)

1) Функциональные части и взаимосвязи между ними изображают в виде УГО по стандартам ЕСКД, либо в виде прямоугольников.

2) Схема должна давать наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой.

3) Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным, либо разнесенным способом.

3.1) При совмещенном способе составные части изображают в непосредственной близости друг к другу. (Рисунок 11.) Минусом совмещенного способа является то, что он не дает наглядного представления о последовательности процессов.

3.2) При разнесенном способе составные части изображают отдельно в разных местах так, чтобы отдельные цепи были изображены более наглядно. (Рисунок 10а.) Разнесенным способом допускается изображать все или отдельные элементы.

4) Схемы выполняют в многолинейном или однолинейном изображении. При многолинейном изображении каждую цепь изображают отдельной линией и отдельными элементами. (Рисунок 10а.)

При однолинейном изображении цепи, выполняющие идентичные функции объединяют. Над УГО, заменяющими одинаковые элементы, перечисляют позиционные обозначения всех входящих туда элементов. (Рисунок 12.)

5) Различные цепи допускается различать их толщиной линии (Рекомендуется не более 3-х)

6) Для упрощения схемы допускается слияние электрически несвязанных линий в линию групповой взаимосвязи, но при подходе к контактам каждую линию изображают отдельно. (Рисунок 10б.) Линии помечают на обоих концах цифрами, буквами или их сочетаниями. При необходимости разветвлений их количество указывают через дробную черту после порядкового номера.

7) На каждой схеме следует указывать для каждой функциональной группы, устройства или элемента позиционные или иные обозначения, присвоенные на принципиальной схеме, в соответствии с документами, на основании которых они применены.

8) Помимо ГОСТ существуют другие нормы и правила, дополняющие стандарт, не противореча ему, принятые на факультете:

В электрических схемах линии взаимосвязи следует изображать строго под прямым углом.

Электрически связанные линии в месте соединения должны иметь точку соединения.

Рисунок 10а.


Рисунок 10б.

Рисунок 11.

Рисунок 12.

Схема электрическая принципиальная (Э3)

Схема, предназначенная для изображения всех электрических элементов и устройств, необходимых для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи. (Рисунок 13.)

1) Элементы и устройства, которые по стандартам ЕСКД имеют УГО, изображают в виде этих УГО либо в виде прямоугольников.

2) Элементы или устройства, используемые в изделии частично, допускается изображать не полностью, ограничиваясь используемой частью.

3) К принципиальной схеме применимы правила, распространяемые на функциональные схемы. (совмещенный/разнесенный способы, однолинейное/многолинейное изображения, объединение линий в линию групповой взаимосвязи)

4) Каждый элемент или устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему, должны иметь обозначение (позиционное) в соответствии с ГОСТ 2.710

5) Позиционные обозначения следует присваивать в пределах изделия

6) Порядковые номера присваиваются в пределах группы начиная с единицы.

7) Порядковые номера следует присваивать строго в соответствии с последовательностью расположения на схеме сверху вниз и слева направо. Разрешается менять последовательность присвоения номера в зависимости от направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса. При внесении изменений в схему последовательность может быть изменена.

8) Позиционные обозначения присваивают рядом с УГО справа или над ними. Допускается внутри прямоугольника.

9) На схеме изделия, в состав которого входят функциональные группы, позиционные обозначения присваивают сначала элементам, не входящим в функциональные группы. При наличии в изделии нескольких одинаковых функциональных групп позиционные обозначения, присвоенные в одной из этих групп, следует повторять в остальных группах. Обозначение функциональной группы, присвоенное в соответствии с ГОСТ 2.710, указывают около изображения функциональной группы.

10) При изображении элемента или устройства разнесенным способом позиционно значение проставляют около каждой составной части.

11) При однолинейном изображении около одного УГО, заменяющего несколько УГО одинаковых элементов или устройств, указывают позиционных обозначения всех элементов или устройств.

12) На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы и устройства, входящие в состав изделия и изображенные на схеме.

Данные об элементах следует записывать в перечень элементов, оформляемый в виде таблицы по ГОСТ 2.701. (Таблица 1.) При этом связь перечня с УГО элементов следует осуществлять через позиционные обозначения.


Рисунок 13.