Электрические принципиальные схемы

Схема принципиальная – это схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия.

Принципиальными схемами пользуются для изучения принципа работы изделия, а также при наладке, контроле и ремонте. Они служат для разработки других конструкторских документов, например схем соединений.

 

Построение электрических принципиальных схем должно быть максимально наглядным, удобным для чтения, наилучшим образом должно отражать логику развития процесса в изделиях. Это может быть достигнуто, если соблюдать следующие условия.

1. Элементы, совместно выполняющие какие-либо определенные функции (функциональные группы), следует в схеме группировать вблизи друг от друга.

2. Элементы внутри функциональных групп следует располагать так, чтобы конфигурация цепей была простейшей, количество изломов и пересечений линий было наименьшим. При этом типовые сочетания элементов должны быть вычерчены в общеизвестных типовых положениях, при которых подчеркивается смысловая сущность такого начертания.

3. функциональные группы элементов следует располагать на схеме в последовательности, соответствующей развитию процесса слева направо, аналогично расположению на структурной схеме.

4. Все дополнительные и вспомогательные функциональные цепи (элементы и связи между ними) следует, как правило, выводить из полосы, занятой основными цепями.

 

Схемы вычерчивают для изделий, находящихся в отключенном состоянии. Элементы на схеме изображают в виде условных графических обозначений.

Линии электрической связи на принципиальной схеме носят условный характер и не являются изображениями реальных проводов. Это позволяет располагать условные графические обозначения элементов в соответствии с развитием рабочего процесса, а не в соответствии с действительным расположением этих элементов в изделии, и соединять их выводы кратчайшим путем.

Схема должна быть компактной. Ориентировочно можно применить следующие нормы на расстояния: от точки пересечения или разветвления электрической цепи до контура элемента – 5 мм, между элементами в вертикально расположенных цепях – 12-15 мм, между элементами в горизонтально расположенных цепях – 8-10 мм. Если при построении схемы расстояния получаются больше указанных, то уменьшать их, вводя изломы линии, нецелесообразно. Расстояния между функциональными группами следует выбирать несколько большими, чем между элементами внутри группы.

 

Условные графические обозначения элементов должны быть вычерчены на схеме либо в положении, в котором они приведены в стандартах, либо повернуты на угол, кратный 900, если в стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условные графические обозначения повернуть на угол, кратный 450, или изображать зеркально повернутыми.

Условные графические обозначения элементов, функциональных групп и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способами. При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме так, как они расположены в изделии, т.е. в непосредственной близости друг от друга. При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей элементов располагаются в разных местах схемы с учетом порядка прохождения по ним тока так, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно.

 

 

Раздельно изображаемые части элементов можно соединить линиями механической связи (штриховая линия), указывающей на принадлежность их к одному элементу. При изображении элементов разнесенным способом разрешается на свободном поле схемы помещать условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом. При этом элементы, используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием использованных и неиспользованных частей (например, все контакты реле). Выводы неиспользованных частей изображают короче выводов использованных (рис. 10). Принципиальная схема нереверсивного управления асинхронным электродвигателем изображена совмещенным (рис. 11а) и разнесенным (рис. 11б) способами.

Схемы выполняют в многолинейном и однолинейном изображениях. При многолинейном – каждую цепь изображают отдельной линией, а элементы в цепях – отдельными условными обозначениями (рис. 12а). При однолинейном – цепи, выполняющие идентичные функции, изображают одной линией, а одинаковые элементы этих цепей – одним условным обозначением (рис. 12б). Однолинейное изображение рекомендуется для упрощения начертания схем с большим числом линий связи и большой протяженностью.

Все элементы на схеме, в том числе входные и выходные (разъемы, клеммы и т.д.), должны иметь позиционные обозначения. Каждое позиционное обозначение должно состоять из буквенного обозначения вида элемента и порядкового номера элемента, назначаемого, начиная с единицы, в пределах группы элементов с одинаковыми буквенными обозначениями. Позиционные обозначения выполняют шрифтами № 3,5 или № 5 и наносят на схемы справа от условного графического обозначения или над ним.

Буквенные коды наиболее распространенных элементов должны соответствовать ГОСТ 2.710-80. буквенные коды видов элементов приведены в табл. 2.

 

Элемент данного вида может быть обозначен одной буквой – общим кодом вида элемента или двумя буквами, или несколькими буквами – кодом данного элемента. Двухбуквенный и многобуквенный коды применяют для уточнения вида элемента. Применение того или иного способа зависит от конкретного содержания схемы.

Если необходимо обозначить контакт какого-либо элемента, следует после позиционного обозначения этого элемента поставить двоеточие и цифру, указывающую номер контакта, например KM2:1.

Порядковые номера обозначений присваиваются в соответствии с последовательностью расположения этих элементов на схеме в целом или в последовательности расположения их в отдельных функциональных цепях сверху вниз в направлении слева направо.

Последовательность присвоения порядкового номера может быть нарушена в зависимости от размещения элементов в объекте, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса, а также при внесении в схему изменений. Позиционное обозначение проставляют на нем рядом с условным графическим обозначением элементов и устройств по возможности с правой стороны или над ними.

На схемах рекомендуется указывать характеристики входных и выходных цепей изделия. Их указывают в виде параметров или в виде наименований («-12 В», «Выход», «Земля», «+6 В» и т.п.). Данные рекомендуется записывать в виде таблицы, помещенной взамен условных графических обозначений входных и выходных элементов (рис.13). Каждой таблице присваивают позиционное обозначение того элемента, взамен условного графического обозначения которого она помещена. Рамку таблицы и линии граф вычерчивают сплошной основной линией. Линии строк – сплошной тонкой. Заголовки граф выполняют шрифтом № 5, заполняют таблицу шрифтами № 3,5 или № 5. Размеры граф стандартом не установлены и определяются содержанием записей; ширина строк – 8 мм. Можно определенные части таблицы помещать в разных местах схемы, при этом все части таблицы должны быть снабжены одним и тем же позиционным обозначением.

В графе «Конт.» таблицы указывают обозначение (номера) контактов элементов. Допускается выполнять таблицу не в последовательности номеров контактов, а исходя из наивыгоднейшей конфигурации линий электрической связи.

Каждая схема должна быть снабжена перечнем элементов, в который записывают все элементы. Перечень элементов помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа. Если перечень элементов помещают на первом листе схемы, то 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. В этом случае заголовки таблицы повторяют.

В графах перечня (рис. 14) указывают следующие данные:

в графе «Поз. обознач.» - позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы;

в графе «Наименование» - наименование элемента (устройства) в соответствии с документами, на основании которых он применен, и обозначение этого документа;

в графе «Кол.» - количество одинаковых элементов;

в графе «Примечание» - технические данные элемента, не содержащегося в его наименовании.

Так, название элемента с позиционным обозначением R1 означает: резистор типа МЛТ на номинальную мощность 0,5 Ватта с номинальным сопротивлением 20 кОм и допустимым отклонением сопротивления ± 10%.

При разбивке поля схемы на зоны перечень элементов дополняют графой «Зона», указывая в ней обозначение зоны, в которой расположен элемент [8].

Перечень элементов в виде самостоятельного документа выполняют на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. В графе основной надписи указывают наименование изделия, а под ним шрифтом на один размер меньше записывают «Перечень элементов». Обозначение перечня элементов должно состоять из буквы П и шифра схемы, к которой выполнен перечень, например, шифр перечня элементов к электрической принципиальной схеме – ПЭ3.

Элементы записываются в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. Если на схеме применяют позиционные обозначения, состоящие из букв латинского и русского алфавитов, то в перечень вначале записываются элементы с позиционными обозначениями, составленными из букв латинского алфавита, а затем – из букв русского алфавита. В пределах каждой группы элементы располагаются в порядке возрастания номеров. Для удобства внесения изменений рекомендуется оставлять несколько незаполненных строк между отдельными группами элементов или между элементами в большой группе [7]. Для сокращения перечня допускается однотипные элементы с одинаковыми параметрами, имеющие в схеме последовательные порядковые номера, записывать в перечень одной строкой, вписывая в соответствующую графу только позиционные обозначения с наименьшим и наибольшим порядковым номерами (рис. 14). В графе «Кол.» указывается общее количество таких элементов. При записи однотипных элементов допускается не повторять в каждой строке наименование элемента, а записывать его в виде заголовка к соответствующему разделу или записывать в заголовке обозначение документов:

Резисторы МЛТ ГОСТ 7113-77,

Резисторы СП ГОСТ 5574-73.

Если на схеме сложного устройства позиционные обозначения присвоены элементам в пределах устройств или одинаковых функциональных групп, то элементы, относящиеся к устройствам или функциональным группам, записываются в перечень отдельно. Запись элементов, входящих в каждое устройство или функциональную группу, начинается с заголовка, который записывается в графе «Наименование» и подчеркивается. На одной строке с заголовком указывается общее количество одинаковых устройств или функциональных групп, а в соответствующей строке – количество элементов, входящих в одно устройство или функциональную группу.

При наличии в изделии нескольких одинаковых элементов, допускается вместо всех ветвей параллельного соединения изображать только одну ветвь. Около графического обозначения элемента указывают позиционные обозначения всех элементов, входящих в это соединение (рис. 15). В перечень элементов они записываются в одну строку.

Если в изделии имеются три или более одинаковых элемента, соединенных последовательно, то на схеме допускается изображать только крайние элементы, показывая электрические связи между ними штриховыми линиями, над которыми указывают общее количество одинаковых элементов. При присвоении позиционных обозначений должны быть учтены элементы, не изображенные на схеме.

 

Порядок работы:

1. Ознакомиться с руководством по выполнению практической работы,

получить задание у преподавателя.

2. Изучить материалы методических указаний и литературы.

3. Подготовить отчет.

Отчет по работе должен содержать:

1. Тему и цель работы.

2. Выполненное задание

Рекомендуемая литература:

Основная литература:

1. Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие [Текст] / А.А. Иванов. - 2-e изд., испр. и доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 224 с.

2. Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: учебник для СПО [Текст] / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. – 6-е изд., стер. – М.: ИЦ Академия, 2014. – 208с.

Интернет-ресурсы:

Источник http://mehatron.ru/main/6-chto-takoe-mexatronika.html

Источник http://www.snr.com.ru/mechatronics/sol_mech.htm

Источник сайт МФТИ http://faki.fizteh.ru/pub/a_3mhdk9.html

Практическая работа №10