Какие бывают электрические схемы? Как читать электрические схемы. Виды электрических схем Принцип работы принципиальной схемы

Одним из обязательных умений радиолюбителя, как впрочем и любого человека, непосредственно связанного с ремонтом или обслуживанием электрической и электронной техники, является умение читать принципиальные электрические схемы. Что же такое ?

Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой. Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом. Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы. На рисунке ниже изображена монтажная схема подключения электросчетчика:

Как нам известно, из школьного курса физики, соединение на схеме, в месте пересечения проводов обозначается жирной точкой.

Такое же пересечение проводов без точки означает, что соединения в данном месте нет. Есть ряд правил, по которым составляются принципиальные схемы, например входные части в устройстве, принято располагать в левой части схемы, а выходные в правой части. Это можно видеть на примере простейшего усилителя на одном транзисторе, части входных цепей у нас выделены красным, а выходных зеленым:

Таким обозначением, как на рисунке ниже обозначается, любой источник питания постоянного тока. Это может быть как батарейки, так и сетевой блок питания. Длинной чертой обозначается при этом положительный полюс источника питания или плюс, а короткой отрицательный полюс или минус.

Такое обозначение на схемах обозначает батарею из нескольких соединенных последовательно гальванических элементов (батареек).

На следующем рисунке мы можем видеть обозначение, которое может, в зависимости от того, в какой схеме используется, означать как кнопку с фиксацией или без фиксации, однополосный тумблер, или клавишный выключатель, так и контакт какого либо устройства, например реле.

Контакты реле могут быть, как свободно замкнутыми, так и свободно разомкнутыми. Поясню, что свободно разомкнутые контакты, это контакты которые находятся в разомкнутом состоянии при отсутствии напряжения на катушке реле. На рисунке ниже приведены примеры свободно разомкнутого и свободно замкнутого контактов:

Следующее обозначение обозначает спаренные контакты, которые механически соединены между собой и включаются или отключаются одновременно. Это могут быть, как контакты реле, так и контакты переключателя или рубильника:

Как всем известно, у диода два вывода, катод и анод, обозначение диода можно видеть на рисунке ниже. Вершина треугольника, направленная к черточке, показывает своим направлением прямое включение диода, когда он проводит ток, от анода к катоду, от плюса к минусу.

В биполярных транзисторах, которые, как всем известно, имеют три вывода базу, эмиттер, коллектор, выводом со стрелкой обозначают эмиттер, основание транзистора является базой, а оставшийся вывод, обозначающийся просто черточкой будет коллектором.

Причем с помощью стрелки обозначающей эмиттер и указывающей внутрь, либо наружу транзистора, обозначают структуру транзистора. Эта стрелка символизирует собой (также, как и в диоде) p-n переход, и направлена также от плюса к минусу или от положительного электрода к отрицательному.

Транзистор у нас представляет собой, условно говоря, два диода соединенных между собой либо катодами, либо анодами. Соответственно, если базовый электрод у нас отрицательный, то это будет транзистор p-n-p структуры, а если положительный, то n-p-n структуры.

В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод. Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:

Конденсаторы у нас обозначаются на схемах двумя параллельными полосками, которые подразумевают собой 2 обкладки конденсатора.

У полярного электролитического конденсатора в обозначении добавлен знак плюс, указывающий на положительный электрод конденсатора, который нужно подключать строго в соответствии со схемой.

Переменные и подстроечные конденсаторы обозначаются как и обычные конденсаторы, но имеют в своем обозначении косую черту, в знак того, что они могут изменять свою емкость. Если эта черта заканчивается стрелкой, то это конденсатор переменой емкости рассчитанный при работе на многократное изменение положения обкладок или говоря другими словами на частое изменение емкости. Если же косая черта заканчивается поперечной черточкой, то это подстроечный конденсатор, такой конденсатор обычно регулируют только один раз, при сборке устройства.

На рисунке выше мы можем видеть изображение на схемах постоянных резисторов. Они имеют постоянное сопротивление, и два вывода. Переменные имеют три вывода и позволяют регулировать сопротивление, между центральным и крайними выводами, от нуля до номинального сопротивления резистора.

Светодиоды обозначаются как диод (иногда в круге, иногда без него) с двумя стрелками, направленными от диода. Иногда диод обводят кружочком.

На рисунке ниже изображено обозначение трансформатора, в данном случае трансформатор взят с несколькими вторичными обмотками:

Дроссель (катушка с сердечником), как он изображается на схемах, на рисунке ниже под цифрой два, изображение катушки под цифрой один:

И катушка с подстраиваемым сердечником изображена на рисунке три. Изображение разъемов, применяемое в электротехнике можно видеть на рисунке ниже, в данном случае изображена колодка разъемов, или говоря другими словами, несколько штук спаренных между собой.

На следующей принципиальной схеме изображено реле:

Показана катушка реле (слева) и две группы контактов, которые могут работать как на замыкание, так и на размыкание. Далее изображен диодный мост так, как он обозначается на схемах, причем в ходу оба изображения одного и того же моста.

Здесь изображено обозначение на схемах динамической головки, или говоря по другому - обычного динамика:

А тут мы можем видеть общее обозначение микрофона:

Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства - телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота:)

Конечно это лишь небольшая, хоть и основная часть условных обозначений элементов на схемах, но этого для начала вам вполне хватит. Урок подготовил - AKV .

Обсудить статью ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Статьи мы познакомились с тремя основными видами схем, которые используются в радиоэлектронике и электротехнике. Теперь каждую схему рассмотрим более подробно.

1. Структурная схема.

Когда хотят в общих чертах рассказать о каком-либо электрическом устройстве (приборе), то при объяснении используют упрощенный вариант схемы устройства, составленный лишь из основных функциональных частей (блоков) с указанием их назначения и взаимосвязей. Такую упрощенную схему называют структурной .

На структурной схеме основные блоки прибора изображают прямоугольниками, внутри которых вписывают наименование блока. Связи между блоками и направление сигнала от одного блока к другому указывают соединительными линиями со стрелками. Блоки располагают в соответствии с последовательностью направления сигнала, а чтобы это было наиболее наглядно и читабельно, их стараются располагать в один ряд слева направо.

Для примера нарисуем структурную схему настольной лампы, но возьмем ее упрощенный вариант. То есть уберем корпус и оставим только провод, штепсельную вилку, выключатель и патрон с лампой накаливания.

Теперь нарисуем структурную схему упрощенной настольной лампы, где первый прямоугольник будет условно представлять штепсельную вилку, второй – выключатель, третий – лампу накаливания.

Схема в общих чертах дает представление об устройстве настольной лампы, из каких функциональных блоков она состоит, последовательность расположения блоков и как они между собой связаны. Что же находится внутри блоков, на схеме не указывается, чтобы не отвлекать внимание на ненужные детали, которые на этапе разработки или ознакомления не существенны.

Из схемы понятно, что для настольной лампы необходимы три составляющие: вилка, выключатель и лампа накаливания (светодиодная, энергосберегающая), но при этом совершенно не важно, какими будут эти элементы. Главное понимать, что лампа состоит из трех взаимосвязанных между собой элементов и при отсутствии хотя бы одного работать не будет.

Схема также определяет, что для работы настольной лампы необходимо напряжение, которое через вилку, провода и выключатель поступает на лампу накаливания, т.е. раскрывает принцип работы настольной лампы и назначение ее отдельных блоков.

Иногда внутри блока указывают его порядковый номер с последующим описанием функциональности или изображают условные графические обозначения элементов, поясняющие общее назначение каждого блока.

И все же сделать такое простое устройство, как настольная лампа, пользуясь только структурной схемой, невозможно. Слишком мало дано информации о каждом блоке, из-за чего трудно понять, как они работают. Поэтому, чтобы знать и понимать из каких элементов состоит устройство, как эти элементы взаимодействуют друг с другом и как они соединяются электрически, были разработаны принципиальные электрические схемы .

2. Принципиальная электрическая схема.

На принципиальной схеме сохраняется последовательность и строение структурной схемы, но вместо общих функциональных блоков показывается полный состав элементов устройства (прибора), изображенных в виде условных графических обозначений . Каждая деталь изображена с тем числом выводов, которые имеются у реальных деталей, а соединения между выводами показаны таким образом, чтобы можно было детально проследить все цепи и соединения, и легко понять происходящие процессы и принцип работы прибора.

Для удобства чтения рядом с условным изображением детали указывают ее буквенно-цифровое обозначение , определяющее сведения о детали: функциональное назначение, место расположения и маркировку в схеме. Буквенно-цифровые обозначения указываются в сокращенной форме и состоят из определенного числа букв латинского алфавита и арабских цифр, записанных последовательно, в одну строку и без пробелов.

Буквенное обозначение берется из названия детали и указывается одной или двумя первыми буквами, например, R – резистор, С – конденсатор, VD – диод, VT – транзистор, SA – выключатель, ХР – двухполюсная вилка, EL – лампа осветительная и т.д.

Цифровое обозначение указывает порядковый номер однотипных деталей в схеме, например, R1 , R2 , R3 и т.д., либо VD10 , VD11 и т.д.

Нарисуем принципиальную электрическую схему настольной лампы, а для удобства чтения схемы, на первом этапе, ее основные элементы выделим прямоугольниками зеленого цвета.

Глядя на схему можно сказать, что для питания настольной лампы используется переменное напряжение электрической сети 220 В, которое через штепсельную вилку XР1 и выключатель SA1 подается на лампочку EL1 . Что все элементы рассчитаны на рабочее переменное напряжение 220 В, и что работа лампы осуществляется положением контакта выключателя SA1 : при замыкании контакта лампочка EL1 загорается, при размыкании — гаснет.

Из схемы видно, что верхний вывод вилки XР1 соединен с левым по схеме выводом контакта выключателя SA1 , правый вывод контакта выключателя соединен с верхним выводом лампочки EL1 , а нижний вывод лампочки соединен с нижним выводом вилки XР1 . Контакт выключателя SA1 показан в разомкнутом состоянии, что соответствует его начальному положению и отключенному состоянию настольной лампы. Электрическая связь между выводами элементов изображена отрезками горизонтальных и вертикальных линий.

И в то же время принципиальная схема нам не дает полного представления о настольной лампе, так как на ней не указаны сведения о конструкции лампы и размерах деталей. Дело в том, что при изучении принципа работы нет необходимости знать, как, например, выполнена лампочка (размер и форма колбы, тип и размер цоколя, сопротивление спирали и т.д.), какую конструкцию имеет выключатель или вилка. Если бы все эти сведения указывались на схеме, они бы только отвлекали внимание на ненужные подробности, не имеющие принципиального значения.

Но все же для расширения функциональности на принципиальных схемах указывают некоторую часть конструктивных данных элементов (мощность, тип, способ соединения), потому как в ряде случаев именно она оказывается главным и единственным документом, на который ориентируются при изготовлении, налаживании, обслуживании и ремонте аппаратуры.

Рассмотренные структурная и принципиальная схемы предназначены в основном для изучения принципа работы, и в зависимости от вида дают наглядное представление о функциональной или элементной структуре. Чтобы иметь представление о конструктивном исполнении настольной лампы, примерном расположении элементов и способах соединения между ними служит схема соединений или монтажная схема .

3. Схема соединений (монтажная схема).

Схема соединений или монтажная схема создается на основе принципиальной и представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий устройство в одной или нескольких проекциях. На схеме изображают все элементы, входящие в состав устройства, их реальное расположение внутри и снаружи устройства, все электрические связи между элементами. В некоторых случаях монтажной схемой может служить четкая фотография расположения элементов с указанием цифровых и буквенных обозначений.

В процессе изготовления сложных электрических приборов часть соединений между отдельными крупными блоками, узлами, элементами или монтажными платами осуществляются соединительными проводами, которые увязывают в жгуты или пропускают внутри экранирующих рукавов. И если при ремонте или обслуживании такого оборудования не использовать монтажную схему, то в некоторых случаях очень сложно проследить прохождение сигнала по отдельным проводам, осуществляющим связь между узлами и элементами. Иногда даже приходится отпаивать провода с обоих концов жгута и вызванивать их соответствие.

На монтажной схеме элементы изображают в виде условных графических изображений или в виде упрощенных контурных рисунков реальных элементов. Рядом с символами элементов указывают их буквенно-цифровые обозначения согласно принципиальной схеме. Провода и кабели показывают отдельными линиями с указанием «адресов» их внешних подключений, а при необходимости указывают марку, сечение и расцветку проводов, характеристики и наименование внешних цепей (напряжение, частота, вид сигнала и т.п.).

Взглянем на монтажную схему упрощенной настольной лампы. Выключатель SA1 и лампочка EL1 изображены в виде контурных рисунков, а вилка ХР1 в виде графического символа.

Из приведенной схемы видно, что верхний вывод вилки подключен к среднему выводу выключателя, правый вывод выключателя подключен к нижнему выводу лампочки. Боковой вывод лампочки, контактируемый с корпусом цоколя, подключен к нижнему выводу вилки.

Конечно, приведенная схема настольной лампы проста, и по ней трудно показать все моменты построения монтажной схемы, но все же сам принцип построения на ней виден.

Здесь главное понимать, что монтажная схема во всем повторяет принципиальную, и что все детали на монтажной схеме соединяются также, как и на принципиальной. Единственным отличием между схемами может являться расположение и соединение деталей, которые при сборке реального устройства из-за соображений упрощения монтажа или уменьшения влияния одного элемента на другой могут быть разнесены в разные стороны.

Вот мы и рассмотрели три основных вида схем, с которыми Вы будете сталкиваться при конструировании, обслуживании или ремонте радиолюбительских или электрических устройств. И хотя это далеко не весь перечень схем, так как существуют еще функциональные , подключения , общие , схемы расположения , но чтобы разобраться в устройстве или принципе работы радиоэлектронного или электрического прибора рассмотренных трех хватит вполне.

Литература:

1. ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

2. Фролов В.В. Язык радиосхем.

3. Згут М.А. Условные обозначения и радиосхемы.

При разработке силовых, осветительных сетей и автоматических систем управления применяют различные виды и типы электрооборудования, проводок, приборов и средств автоматизации, соединяемые с объектом управления и между собой по определённым схемам. В зависимости от используемого оборудования. приборов и средств автоматизации (электрических, пневматических, гидравлических и т.п.) разрабатываются различные схемы их соединений..

В соответствии с ГОСТ 2.701-76 схемы разделяются на следующие виды и типы:

Виды схем:

Электрические – Э;

Гидравлические – Г;

Пневматические – П;

Кинематические – К;

Комбинированные – С.

Типы схем:

Структурные – 1;

Функциональные – 2;

Принципиальные – 3;

Соединений – 4;

Подключений – 5;

Общие – 6;

Расположения – 7.

Электрической схемой называют упрощённое наглядное изображение связей между отдельными элементами электрической цепи, выполненное с помощью условных графических обозначений и позволяющие понять принцип действия электрической установки.

Структурные – отражают укрупнённую структуру системы управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектов. Основные элементы изображаются в виде прямоугольников, связи между элементами показывают стрелками, направленными от воздействующего элемента на воздействуемый.

Функциональная схема – отражает функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и определяющие оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Принципиальные схемы – отражают с достаточной полнотой состав элементов, вспомогательной аппаратуры и связей между ними, входящих в отдельный узел автоматизации и дающих детальное представление о принципе его работы. На основание принципиальных схем разрабатывают схемы внешних и внутренних соединений.

Схемы соединений – показывает сведения о внутренних соединениях изделия.

Схема подключения – содержит сведения о соединениях между отдельными элементами электроустановок и рабочих механизмов.

Схемы общие – содержат общие и специальные сведения по проекту.

Схема расположения – поясняет расположение аппаратов в пространстве, содержит сведения о путях и способах прокладки электропроводки.

Из 7 типов электрических схем основными являются принципиальные схемы , отражающие с достаточной полнотой и наглядностью взаимные связи между отдельными элементами, входящими в состав установки и дающие исчерпывающие сведения о принципе ее работы.

Принципиальные схемы служат основанием для разработки схем соединений и подключений, составления спецификации и заявок на оборудование, приборы и аппараты на стадии подготовки к монтажу. На стадии монтажа, наладки и эксплуатации установки принципиальная схема является основным руководящим техническим документом.

По назначению принципиальные схемы разделяют на схемы силовых цепей (цепи главного тока), схемы вспомогательных цепей (цепи управления, контроля, сигнализации), совмещенные схемы. При совмещенном начертании схем цепи главного тока выделяют более жирными линиями.

Принципиальные схемы могут выполняться совмещенным и разнесенным способами. Совмещенные изображения (рис.2.3,а) применяют в схемах, при этом все части каждого прибора располагают в непосредственной близости и заключают обычно в прямоугольный и круглый контур, выполненный тонкой линией. Чаще всего принципиальные схемы выполняют разнесенным способом (рис.2.3,б), при котором условные графические обозначения составных частей приборов располагают в различных местах, но таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. Принадлежность различных частей к одному и тому же аппарату устанавливается позиционным обозначением. Отдельные элементы оборудования (рубильники, предохранители, электромагнитные пускатели, реле, резисторы, конденсаторы и т.п.) соединяют между собой проводами и кабелями, пользуясь схемами соединений , представляющими собой документ, прилагаемый заводом изготовителем электроустановки или аппарата, содержащий сведения о внутренних соединениях изделия. На схемах соединений приборы и аппараты изображают упрощенно в виде прямоугольников, над которыми изображена окружность, разделенная горизонтальной чертой. Цифры в числителе указывают порядковый номер изделия, в знаменателе проставляется буквенно-цифровое обозначение элемента по ГОСТ 2.710-81 (см.рис.2.4).

Рисунок 2.3. Принципиальные электрические схемы управления электропроводами: а) совмещенные; б) разнесенные.

Рисунок2.4. Электрическая схема соединений.

Электрическое, как и технологическое оборудование, устанавливают на опорные основания (например, в цехах), пользуясь схемами, изображенными на планах зданий и сооружений и чертежами,- называемыми в этом случае схемами расположения . Схема расположения поясняют расположение аппаратов в пространстве и содержат сведения о путях и способах прокладки проводов (рис.2.5)

Рисунок 2.5. Схема расположения.

Сведения о соединениях между собой отдельных устройств (шкафов, пультов, панелей управления, клемм элементов электроустановки) и особенностях выполнения таких соединений содержат схемы подключения (рис.2.6).

Рисунок 2.6. Схема подключений.

Коммутирующие аппараты на схемах изображают в отключенном состоянии (т.е. при отсутствии тока в обмотках реле, контакторов, электромагнитных пускателей и т.п. и внешних принудительных сил, воздействующих на отдельные аппараты).

Для опознавания участков цепи и составления схем соединений, цепи в принципиальных схемах маркируют. Силовые цепи переменного тока маркируются буквами, обозначающими фазы, и последовательными числами. Так, цепи трехфазного переменного тока маркируют буквами А, В, С, N, цепи двухфазного тока - А, В; В, С; С, А - и однофазного тока - А,N; В,N; С,N.

В схемах постоянного тока участкам цепей с положительной по­лярностью присваивают нечетные числа, а с отрицательной - четные. Входные и выходные участки цепи маркируют с указанием полярности: плюс (+) и минус (-), а средний проводник - буквой Nили М. Цепи постоянного тока могут маркироваться последовательными числами.

Цепи управления, защиты, сигнализации, автоматики, измерения маркируются последовательными числами в пределах изделия.

На схемах маркировку проставляют у концов или в середине участка цепи, слева от изображения вертикальной цепи и над изображением горизонтальной цепи.

Схемы соединения могут иметь либо графический метод начертания, когда провода, жгуты и кабели, соединяющие зажимы аппаратов показывают на схеме отдельными линиями (аналогично тому, как вы­полняется принципиальная схема совмещенным способом (см.рис.2.3,а), линии одного направления допускается изображать одной утолщенной, которая у мест присоединения ответвляется на отдель­ные линии, либо, в случае затруднения их чтения, адресный метод , при котором линии, изображающие провода, жгуты и кабели, обрывают вблизи мест присоединения (рис.2.4). У зажимов аппаратов при этом показывают лишь отрезки проводов, на полках которых записывают в виде дроби, в которой в числителе - порядковый номер изделия или его буквенно-цифровое обозначение; в знаменателе - номер контакта, например 1/3 или ИМ/3.

В местах присоединения жил проводов и кабелей к аппаратам на схемах соединений изображают выводные зажимы в виде окружностей, внутри которых проставляют их маркировку (заводскую или специально присвоенную).

При высоком уровне автоматизации и большом количестве аппаратуры в схеме, монтаж электрических проводок выполняют по схемам соединений, которые составляют в виде таблиц, где записывают сведения о проводах и адреса присоединения, таблица 2.3.

1) условные обозначения, определяемые ГОСТ 2.751-73, ГОСТ 2.755-74, ГОСТ 2.756-76;

2) принцип действия отдельных аппаратов, входящих в состав установки;

3) свойства последовательного и параллельного соединения контактов и других элементов схем.

При чтении схем следует соблюдать определенную последовательность:

Определить источник электропитания и основные пути энергии от источника к потребителю;

Расчленить схему на простейшие цепи;

Уяснить роль каждого элемента, входящего в отдельные простейшие цепи;

Рассмотреть условия взаимодействия аппаратов, входящих в состав электроустановки.

Таблица 2.3Соединения проводок.

Проводник	Откуда идет	Куда поступает	Данные проводов	Примечание
Передняя стенка
60 К 4/8 К 5/17 ПВ 1х1
58 К 4/17 К 5/8
59 К 4/ ХТ/ 3
21 И/5 ХТ/ 7

Начинать надо с рассмотрения цепи основного аппарата, управ­ляющего работой потребителя. Потом определить, контакты каких ап­паратов входят в эту цепь и как они влияют на работу основного аппарата. Затем следует рассмотреть цепи аппаратов, управляющих этими контактами и т.д.

Рассмотрим в качестве примера работу схемы, изображенной на рис.2.3. Наибольшей наглядностью в чтении (лучше прослеживаются отдельные цепи) обладает схема, выполненная разнесенным способом (рис.2.3,б). Из схемы видно, что электродвигатель (М) питается от сети 380/220 В с частотой 50 Гц. Защите электрической цепи от ко­роткого замыкания осуществляется автоматическим выключателемQF. Дистанционный пуск и остановка- электромагнитным пускателем (КМ), снабженным электротепловым реле (КК) для защиты его от перегру­зок. Управление электродвигателем осуществляется кнопками "пуск" и "стоп" (SВ).

При нажатии SВ (кнопка "пуск" с замыкающим контактом) и вклю­ченном автоматическом выключателеQFобразуется замкнутая элект­рическая цепь: зажим С1-размыкающий контакт с самовозвратомSВ (кнопка "стоп"), замыкающий контактSВ, катушка электромагнитного пускателя КМ, размыкающий контакт электротеплового реле КК, нуле­вой провод сетиN. В электромагните КМ создается магнитное поле. Якорь, притягиваясь к сердечнику, увлекает траверсу, на которой закреплены подвижные главные и блокировочные контакты. Силовые контакты КМ замыкают цепь главного тока (электродвигатель включа­ется), а блокировочный замыкающий контакт КМ шунтирует кнопку "пуск", так как она с пружинным самовозвратом и замкнута лишь на нажатии (поэтому блокировочный контакт КМ часто называют контак­том самопитания).

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку SВ с размыкающими контактами ("стоп"). При этом обесточивается катушка КМ, главные контакты электромагнитного пускателя разомкнутся и отключат электродвигатель. Защита электродвигателя от перегрузок осуществляется тепловым реле КК, работающим следующим образом. При превышении заданного значения электрического тока в цепи пи­тания электродвигателя сработает тепловое реле КК и своим размыкающим контактом разомкнет цепь питания катушки электромагнитного пускателя, что в свою очередь приведет к размыканию его главных контактов и электродвигатель отключится.

Схемой предусмотрена также световая сигнализация работы электродвигателя. При неработающем электродвигателе горит сиг­нальная лампа НL2, при работающем- НLI.

Последовательность чтения структурных схем:

На рассматриваемом чертеже читаем все надписи;

Выясняем значение всех незнакомых условных обозначений и изображений;

Последовательно рассматривают агрегатные щиты контроля и производств, диспетчерские щиты и пульты;

Определяют виды и направления оперативной связи между пунктами контроля и управления.

Выясняют наличие связей рассматриваемой структуры управления с другими уровнями управления.

Условные буквенные и графические обозначения на электрических принципиальных схемах

При выполнении схем применяют следующие графические обозначения:

1) условные графические обозначения, установленные в стандартах Единой системы конструкторской документации, а также построенные на их основе;

2) прямоугольники;

3) упрощенные внешние очертания (в том числе аксонометрические).

При необходимости применяют нестандартизованные условные графические обозначения.

При применении нестандартизованных условных графических обозначений и упрощенных внешних очертаний на схеме приводят соответствующие пояснения.

Условные графические обозначения, для которых установлено несколько допустимых (альтернативных) вариантов выполнения, различающихся геометрической формой или степенью детализации, следует применять, исходя из вида и типа разрабатываемой схемы в зависимости от информации, которую необходимо передать на схеме графическими средствами. При этом на всех схемах одного типа, входящих в комплект документации, должен быть применен один выбранный вариант обозначения.

Применение на схемах тех или иных графических обозначений определяют правилами выполнения схем определенного вида и типа.

Условные графические обозначения элементов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения.

Размеры условных графических обозначений, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия (установки).

Примечания :

1. Все размеры графических обозначений допускается пропорционально изменять.

2. Условные графические обозначения элементов, используемых как составные части обозначений других элементов (устройств), допускается изображать уменьшенными по сравнению с остальными элементами (например, резистор в ромбической антенне, клапаны в разделительной панели).

Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45, или изображать зеркально повернутыми.

Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или удобочитаемость обозначения, то такие обозначения должны быть изображены в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.

Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений.

В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линии связи, длину которых следует по возможности ограничивать.

3. Линии связи, переходящие с одного листа или одного документа на другой, следует обрывать за пределами изображения схемы без стрелок.

Рядом с обрывом линии связи должно быть указано, обозначение или наименование, присвоенное этой линии (например, номер провода, номер трубопровода, наименование сигнала или его сокращенное обозначение и т.п.), и в круглых скобках номер листа схемы и зоны при ее наличии при выполнении схемы на нескольких листах, например, лист 5 зона А6 (5, А6), или обозначение документа, при выполнении схем самостоятельными документами, на который переходит линия связи.

Линии связи должны быть показаны, как правило, полностью. Линии связи в пределах одного листа, если они затрудняют чтение схемы, допускается обрывать. Обрывы линий связи заканчивают стрелками. Около стрелок указывают места обозначений прерванных линий, например, подключения, и (или) необходимые характеристики цепей, например, полярность, потенциал, давление, расход жидкости и т.п.

Элементы (устройства, функциональные группы), входящие в изделие и изображенные на схеме, должны иметь обозначения в соответствии со стандартами на правила выполнения конкретных видов схем.

Обозначения могут быть буквенные, буквенно-цифровые и цифровые. Обозначения элементов (устройств, функциональных групп), специфических для определенных отраслей техники, должны быть установлены отраслевыми стандартами.

Оборудование и установки на планах силовой и осветительной сети представляются в соответствии с ГОСТ 21.614-84 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Основные условные графические изображения на планах силовой и осветительной сети представлены в таблице 2.4, а условные обозначения электрических аппаратов в таблице 2.4.

Размеры изображений приводятся на чертежах в масштабе 1:100. При выполнении изображений в других масштабах, размеры изображений следует изменять пропорционально размеру чертежа, при этом размер (диаметр или сторона) условного изображения электрооборудования должна быть не менее 1,5 мм. Размеры изображений щитов, шкафов, пультов, ящиков, электротехнических устройств и электрооборудования открытых распределительных устройств следует принимать по их фактическим размерам в масштабе чертежа. Допускается увеличивать их размер для возможности изображения всех труб с проводкой, подходящих к ним.

Таблица 2.4. Условные графические изображения на планах силовой и осветительной сети.

	Наименование	Изображение
I. Электропроводки.
1. Обозначение линий электропроводки.
	Общее изображение
	Трёхпроводная линия
	Линия напряжением 36 В
	Линия заземления, зануления
2. Открытая прокладка электропроводки.
	Открытая прокладка кабеля
	Тросовая электропроводка
	Прокладка проводки в лотке
	Прокладка проводки в коробе
	Прокладка проводки под плинтусом
3. Проводка в трубах.
	Общее обозначение
	Открытая прокладка
	Скрытая прокладка
	Проводка уходит на более высокую отметку или приходит с высокой
	Проводка уходит на более низкую отметку или приходит с низкой
II. Оборудование.
	Коробка ответвительная
	Коробка вводная
	Коробка, ящик протяжной
	Коробка, ящик с зажимами
	Щиток магистральный рабочего освещения
	Щиток групповой рабочего освещения
	Шкаф, панель с односторонним обслуживанием
	Шкаф, панель с двухсторонним обслуживанием
	Выключатель, общее обозначение
	Выключатель для открытой установки с IP 20, IP23: Однополюсный Двухполюсный Трёхполюсный
	Выключатель для скрытой проводки: Однополюсный Двухполюсный Трёхполюсный
	Выключатель для открытой установки с IP 44, IP55: Однополюсный Двухполюсный Трёхполюсный
	Переключатели с IP 20, IP23
	Штепсельная розетка открытая двухполюсная с IP 20, IP23
	Штепсельная розетка открытая двухполюсная сдвоенная с IP 20, IP23
	Штепсельная розетка скрытая двухполюсная
	Штепсельная розетка открытая двухполюсная сдвоенная
	Штепсельная розетка открытая двухполюсная с IP 44, IP55
	Штепсельная розетка с защитным контактом с IP 44, IP55
	Светильник с лампой накаливания
	Светильник с лампой накаливания на тросе
	Светильник с лампой накаливания на кронштейне
	Светильник с ГЛНД
	Светильник с ГЛВД
	Прожектор
	Патрон стеновой
	Патрон подвесной
	Магнитный пускатель

Существуют несколько различных типов электрических схем и любой грамотный электрик должен обязательно разбираться в том для чего они нужны, чем они друг от друга отличаются, какую информацию содержат, какие условные обозначения используются на разных схемах, как правильно их прочитать.

Очень часто люди путают термины "виды" и "типы" схем. По видам схемы подразделяют на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные. Комбинированные схемы наиболее распространены в проектах автоматизации различных технологических процессов, когда в проектах вместе с различными электрическими двигателями, аппаратами, датчиками одновременно используются элементы пневмоавтоматики и гидравлики. Такие схемы называют комбинированные электропневматические, электропневмогидравлические или электрогидравлические.

По типам все электрические схемы делят на функциональные, структурные, принципиальные, соединений и подключения (монтажные) и расположения. Существуют специальные типы схем, например схемы внешних электрических и трубных проводок, схемы прокладки кабелей. По ним выполняют монтаж и подключение проводок к электрооборудованию и средствам автоматизации.

Самый распространенный тип электрических схем - схемы электрические принципиальные . Они дают четкое понимание о работе установки, так как на таких схемах показывают все электрические цепи. На схемах электрических принципиальных условными обозначениями изображаются все электрические элементы, аппараты и устройства с учетом реальной последовательности их работы.

Если это схема какого либо станка, то отдельно показывается силовая часть схемы (электродвигатели и все аппараты, через которые они подключены) и схема управления. Все элементы на принципиальных схемах имеют буквенно-цифровые обозначения, которые выполняются согласно ГОСТ.

Схемы обычно дополняются различными диаграммами и таблицами переключения контактов, которые поясняют порядок срабатывания сложных элементов, например многопозиционных переключателей, временными диаграммами, показывающими последовательность срабатывания катушек реле.

На схеме может присутствовать спецификация с перечнем электрических аппаратов и других электротехнических устройств и элементов, входящих в схему, дополнительные поясняющие надписи. Прочитав принципиальную схему можно изучить и полностью разобраться как работает электрооборудование установки или станка.

Схемы электрические принципиальные могут быть выполнены совмещенным или разнесенным способом. Совмещенным способом обычно выполняют относительно несложные принципиальные схемы. Схемы в которых несколько двигателей и развитая схема управления в большинстве случаев выполняют разнесенным способом.

Отдельные элементы условных обозначений электрических аппаратов располагают в разных местах схемы, при этом увеличивается наглядность и упрощается чтение схем.

Для чтения принципиальных схем необходимо знать алгоритм функционирования схемы, понимать принцип действия приборов, аппаратов и систем автоматизации, на базе которых построена принципиальная схема.

По электрической принципиальной схеме выполняется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования. Такие схемы незаменимы в эксплуатации и поиске неисправностей при проведении ремонта. Хотя я и встречал когда-то на заводе старых электриков работающих без схем (часто их просто не было), но это еще ни о чем не говорит. В этом случае людей выручало просто наличие опыта при обслуживании длительное время одних и тех же станков.

Если такого опыта нет, то поиск неисправностей даже в электрооборудовании станков относительно небольшой сложности может вызвать серьезные затруднения и растянуться на часы. Поэтому принципиальная электрическая схема это главная палочка-выручалочка любого электрика. Благодаря ей любую неисправность можно обнаружить и устранить в очень короткое время.

Используя электрические принципиальные схемы разрабатывают схемы соединений и подключения . По другому такие схемы в народе называют монтажные. Такие схемы показывают реальное расположение электродвигателей, электрических аппаратов и других элементов автоматизации на станке, в шкафах и на пультах управления. Все элементы на выполняются аналогично по тем же ГОСТ, как и на схемах принципиальных.

Упрощенная схема соединений и подключения трехфазного двигателя с помощью двух магнитных пускателей:

Все провода на схеме соединения и подключения имеют имеют свой уникальный номер, который после монтажа реальной схемы наносится на провод. На таких схемах провода идущие в одном направлении часто объединяют в жгуты или пучки и показывают одной толстой линией. Все соединения проводов выполняются только на зажимах электрических аппаратов или с помощью . Все соединения между частями отдельных шкафов и пультов управления выполняются тоже через клеммник, что значительно в дальнейшем облегчает обслуживания электрооборудования станков.

Если на принципиальных схемах отдельные элементы одного и того же аппарата могут находится в разных частях схемы, например, катушка пускателя - в цепях управления, а контакты в силовых цепях, то на схеме соединений и подключения все элементы того же пускателя показываются рядом. При этом выводы аппарата на схеме нумеруются таким же образом, как на реальном аппарате.

Например, для пускателя выводы катушки нумеруются - А - B , силовые контакт - 1-2, 3-4, 5-6, блокировочные 13-14. Это значительно облегчает монтаж электрооборудования. Человеку, который этим занимается не приходится думать где разместить сам аппарат (это уже показано на схеме) и куда какой провод подключать. Так как наличие номера на блокировочном контакте "13-14" говорит о том, что это контакт является нормально разомкнутым. Если бы контакт был нормально-замкнутым, то номер был бы "11-12".

Очень часто в паспортах станков схемы соединения и подключения показывают отдельно. На схемах подключения обозначают контуры станка или установки, основные элементы - двигатели, аппараты находящиеся на самом станке (путевые выключатели, датчики, электромагниты), шкафы и пульты управления, а также электрические проводки, которые это все связывают. Шкафы и пульты управления показывают пустыми контурами с клеммниками, на которые и приводят провода. А на схемах соединения изображают только какой-либо конкретный шкаф управления со всеми аппаратами, входящими в него и разводкой проводами. При этом, на схемах подключения упор делается на описание расположения и способов крепления проводов, жгутов, труб, электрических аппаратов и электродвигателей на самом станке.

Существует несколько вариантов выполнения схем соединения и подключения. Один из самых популярных способов в последнее время - это адресный метод. В этом методе провода на схемах не показывают, а только обозначают номерами около выводов электрических аппаратов. Хотя такую и схему и проще выполнить при использовании компьютерных программ, на мой взгляд, она получается существенно сложнее и часто приводит к ошибкам при монтаже.

Кроме электрических принципиальных и монтажных распространены структурные и функциональные схемы . Они помогают разобраться с общим принципом действия какого-либо сложного оборудования или отдельных элементов. Структурные схемы от функциональных отличаются тем, что в схемах первого типа определяются и обозначаются основные функциональные части устройства, а на на функциональных схемах объясняются процессы, которые в них протекают, т.е. разъясняется принцип работы устройства.

Например, такие схемы очень популярны при описании принципа работы сложных электронных устройств. В этом случае развернутая принципиальная схема может только запутать и испугать, особенно не опытных электриков, которые в большинстве своем очень бояться различной электроники. А так, разобравшись по структурной схеме из каких отдельных блоков состоит устройство, как эти блоки между собой взаимодействуют, поняв по функциональной схеме как работают конкретные блоки и элементы устройства и обратившись уже затем к проблемной части на принципиальной схеме, можно быстро решить любую возникшую проблему.

Существуют также объединенные схемы. На таких схемах может быть показаны схемы нескольких типов, например электрическая принципиальная и монтажная, или принципиальная и схема расположения. Структурная схема может быть совмещена с функциональной.

Принципиальная электрическая схема – это чертеж, который показывает все составляющие конкретного объекта. В частности, элементы такого вида, как электромагнитный, магнитный и электромагнитная связь. В том числе в чертежи входят параметры элементов, представленных на чертеже.

Разновидности электрических схем

Какие бывают электрические схемы? Они отличаются по различным критериям, однако на чертежах должны быть отмечены четко, правильно, после тщательной проверки. Электросхема – это изображение графического вида, на котором отображены связи между приборами электроснабжения, за счет чтения которого, можно ознакомиться с тем, как работает электротехническое устройство.

К элементам такой схемы относят:

• Обмотку электрической машины;
• Катушку с контакторами в реле;
• Контакты в электрооборудовании;
• Резистор и не только.

Благодаря условному графическому изображению, проводится отображение тех элементов в электрической цепи, которые отвечают за получение, преобразование и управление потоками напряжения в сети.

Отображение электрических связей осуществляется посредством проводов и кабелей.

В зависимости от того, для чего предназначена схема, она может быть структурной, функциональной, принципиальной или полной, монтажной. Если схема однолинейная и упрощенная, то провода и места связи изображаются в виде одной линии. За счет отрезков, которые будут пересекать линию под углом в 45ᵒ, показывается то, какое количество проводов и жил кабеля там должно присутствовать.

Что такое монтажная схема

Монтажная разновидность электросхем позволяет изобразить места, где расположены составные части каждого электрифицированного оборудования в детальном виде, чтобы можно было определить метод прокладывания проводки.

Чертежи электрических схем нужны для:

• Правильности расположения элементов;
• Проверки их места нахождения после ремонта;
• Обслуживания помещения, чтобы найти конкретный объект без труда.

Сюда же вносится схема того, как проводятся соединения, а впоследствии по таким данным проводится монтаж устройства, обслуживание и ремонтные работы. Схема обязательно должна включать не только основные принципы, по которым можно подобраться к элементам, но и дополнительные, на случай аварийной ситуации.

Изображение проводится в миниатюрном масштабе, но с максимальной точностью.

В монтажную схему входят схемы проведения внутреннего соединения с указанием того, как соединяются единицы, установленные внутри, а также обязательно отмечать схему внешнего соединения, с точным указанием прокладывания кабелей . Стоит заметить, что отметка каждого электрического вывода устройства и конца токопроводящей жилы имеет маркировку, которая в обязательном порядке вносится на схему.

Что касается методических указаний по тому, как читать такие электрические схемы, то должны составляться рекомендации относительно каждого чертежа, в котором указывается последовательность считывания данных. Сначала считываются типы, и виды схемы по названиям из места, где наложен угловой штамп. Далее нужно исследовать описание силовых цепей, а чтение начинается с источника электроэнергии. Схема управления исследуется максимально детально.

Если присутствуют цепи, в которых присутствуют элементы электроники, то нужно изучить каждый отдельный элемент, например, Mega48PA, обращая внимание на то, как они проводят электрические заряды через каждый полупроводниковый элемент. Важно помнить о том, что питание в основной цепи в устройствах электронного вида считается однопроводным, а потому конечная часть цепи показывается за счет присоединения к корпусу определенного оборудования.

Типы и виды электрических схем

Электротехнические схемы принципиального вида дополнительно делятся на 2 категории. Одна отображает сети силового вида и это трехлинейная схема. Назначение чертежей вполне понятно, так как они позволяют обнаружить место расположения элементов электрической цепи.

По стандарту ГОСТ каждая электрическая схема делится на 7 видов:

• Структурная;
• Функциональная;
• Принципиальная;
• Монтажная;
• Подключения;
• Общая;
• Схема расположения.

В зависимости от того, для чего предназначена схема на чертеже, она может быть в виде цепи, которая подает питание в сеть или, другими словами, нужно отобразить каждый источник питания и линии, по которым исходит ток. Есть цепи, отвечающие за распределение сети принципиальной схемы, в которой совмещается 2 предыдущих вида схем, что подходит для объектов небольшого вида.

Описание электрической структурной схемы

Помимо принципиальной электрической монтажной схемы, одной из наиболее распространенных является структурная и функциональная схемы. Они предназначены для более точного понимания того, какой присутствует общий принцип действия каждого оборудования, в частности, сложного вида или отдельных мелких составляющих цепи.

В зависимости от вида схемы, осуществляется отметка таких моментов, как:

• Места соединений элементов;
• Места подключения элементов к общей сети питания;
• Порядок подключения элементов.

Структурная отличается от функциональной тем, что в ней определяется и обозначается основная функциональная часть каждого устройства. На схеме функционального типа проводится объяснение процесса, протекающего в цепи. Другими словами, разъясняется то, как работает устройство.

Такие виды схем пользуются популярностью в проведении описания принципа работы сложного электронного устройства, независимо от его вида.

В этом случае использование развернутой принципиальной схемы может привести в заблуждение и спутать в работе. Если детально изучить структурную схему, то можно узнать, из каких отдельных элементов состоит сложное устройство, и как работает его каждый блок в отдельности.

Классификация и виды чертежей и их назначение

Есть ли отличия между чертежами? Есть ли общая классификация и для чего она нужна? Стоит заметить, что чертежи изготавливаются четко в соответствии с требованиями ГОСТа, так как категорически недопустима самодеятельность, и это может стать причиной серьезных последствий.

Примеры чертежей могут быть самые различные, в зависимости от сферы деятельности, а вот классифицируют их на:

• Детальный;
• Сборочный;
• Общий;
• Теоретический;
• Габаритный;
• Монтажный;
• Электромонтажный;
• Эскиз;
• Фоточертеж;
• Схематический.

Если изучать данную тему более детально, то можно обнаружить массу тонкостей. К примеру, некоторые чертежи состоят из нескольких видов других чертежей. К примеру, к сборочному чертежу относится гидромонтажный, пневмомонтажный, электромонтажный.

На монтажном чертеже, помимо отображения электрооборудования, которое будет подключаться к сети, требуется разметка помещения с его особенностями.

Помимо этого, чертежи могут отличаться по способу выполнения и тому, как они будут использоваться. А именно, бывают оригинальные, подлинники, дубликаты, копии. Каждый чертеж, изготавливаемый на производстве, требует максимальной концентрации, внимания и ответственного, грамотного подхода.

Для чего необходима электрическая функциональная схема

Есть еще один вид электрической схемы под названием функциональная. Она требуется для того, чтобы разъяснить процесс, проводящийся в каждой отдельной функциональной цепи конкретного устройства и нескольких изделий одновременно. Для того чтобы провести обозначение сложного оборудования, нужно создать несколько функциональных схем, каждая из которых будет отвечать за пояснение отдельного процесса, происходящего при конкретном режиме работы.

От особенностей оборудования зависит то:

• Сколько будет разрабатываться функциональных схем;
• С какой степенью детализации будет осуществляться их отображение;
• В каком масштабе будет проводиться составление чертежа.

На схеме обязательно нужно отобразить все функциональные части оборудования. В частности, составляющие элементы, устройства, функциональные группы, связи между ними. За счет графического построения схем, можно получить наглядное отражение того, в какой последовательности происходит функциональный процесс, происходящий внутри изделия.

Стоит заметить, что допустимо не учитывать вид действительного расположения каждого элемента.

Для того чтобы определить каждую функциональную часть между элементами изделия, потребуется использовать условные графические изображения, в соответствии с установленными стандартами для конкретной группы элементов. В данном варианте стоит руководствоваться правилами, по которым выполняется составление принципиальной схемы. Для отображения каждой отдельной функциональной части на схеме, можно использовать прямоугольники. Это будет напоминать вид структурной схемы.

Функциональная схема может использоваться для указания функциональной группы, для чего используется обозначение, присвоенное ей в составлении принципиальной схемы, каждого из составляющих изделия, для чего используются условные графические изображения, в частности буквы, цифры, которые были указаны в принципиальной схеме, и всех устройств, отмеченных значком прямоугольника, который присваивался при составлении принципиальной схемы. Как правило, те элементы, для обозначения которых использовался прямоугольник, должны быть подписаны прямо на схеме внутри этого прямоугольника. Если есть какие-либо сокращения, то расшифровка отмечается на полях в схеме.

Что такое принципиальная электрическая схема (видео)

Заниматься составлением электрических схем должны только профессионалы с опытом работы и соответствующим образованием, что позволит исключить проблемы при чтении и непосредственно использовании документа для монтажа, обслуживания и ремонта впоследствии.