Как научиться читать электрические схемы часть 1 | Энергофиксик
Вступив на очень увлекательный и тернистый путь изучения электроники, все радиолюбители сталкиваются с такой проблемой как чтение электрических схем. Этому процессу посвящено множество научных статей и еще больше книг, но зачастую в них информация подается путано и непонятно. Начиная с этой статьи, я хочу вместе с вами пройти обучение правильному чтению схем от самых простейших и заканчивая сложными и объемными.
yandex.ruУсловное обозначение элементовНо прежде чем изучать даже самую простую схему нужно познакомиться с основными элементами и их условными обозначениями.
Как обозначаются источники питания
Любая схема, насколько бы она ни была сложна или наоборот проста не будет работать без электропитания. Принципиально различают два вида источника питания:
1. Постоянный ток;
2. Переменный ток.
На данном этапе мы будем рассматривать с вами исключительно источники постоянного тока, к которым относятся: батарейки, аккумуляторы, разнообразные блоки питания и т. д.
Несмотря на все разнообразие существующих элементов на схемах они имеют практически идентичное обозначение (есть некоторые различия).
Батарейка (единичный гальванический элемент)
Итак, батарейка. Причем не имеет значения какого она будет типа (АА, ААА и т.д.) обозначается двумя черточками разной длины. Причем линия большей длины обозначает «+», а меньшей «-».
Батарейка имеет стандартное буквенное обозначение “G”
yandex.ruНо многие радиолюбители вместо «G» используют обозначение «Е». Это указывает на то, что данный элемент является источником ЭДС (электродвижущей силы).
Если используется гальваническая группа элементов, то источник питания обозначается так:
yandex.ruИ уже батарея будет иметь следующее буквенное обозначение: «GB».
Обозначение проводов и их соединения на схеме
Электрические провода выполняют самую главную функцию: соединяют все элементы в единую сеть и по факту заставляют работать всю нашу схему.
У проводов есть множество характеристик: сечение, материал, изоляция, и т. д.
Но в схемах чаще всего используются монтажные гибкие провода.
yandex.ruНа печатных платах роль проводов выполняют токопроводящие дорожки. При этом на чертежах, что дорожки, что провода обозначаются одинаково – прямыми линиями.
Давайте рассмотрим простейший пример. Для того, чтобы зажечь самую простую лампу накаливания на 12 Вольт,
необходимо при помощи соединительных проводов, напряжение от аккумулятора подать на лампочку. И тогда по замкнутой цепи от плюса к минусу потечет ток и, проходя через лампу, спровоцирует нагрев спирали, и лампа загорится.
В сложных и многоэлементных цепях проводники довольно часто пересекаются. При этом если в месте пересечения не образуется электрическая связь, то на схеме точка не ставится.
А если в месте пересечения образуется электрическая связь, то тогда на чертеже ставится точка и это соединение теперь является электрическим узлом .
yandex.ruВ таком узле вполне могут пересекаться сразу несколько проводников.
Как обозначается общий провод
В достаточно сложных схемах, чтобы улучшить читаемость и не перегружать чертеж, очень часто проводники, соединяемые с общим «минусом» не обозначают. А в место них используют специальные знаки.
yandex.ruТак же в иностранных схемах с таким знаком встречается надпись GND или GRAUND, что переводится как «земля».
Но учтите следующий момент, что не во всех схемах общий провод «минус». Если вы будете читать старые советские схемы, то там часто общим проводом является «плюс».
Давайте рассмотрим следующую схему
yandex.ruКогда речь заходит о том, что потенциал в точке «1» равен, например, 10 Вольтам, это значит, что напряжение нужно измерять между данной точкой и «землей»(минусом элемента питания). Метод указывания всего одной точки удобен с практической стороны.
Как обозначаются радиодетали на схемах
Радиодетали — это фундамент любого устройства и к ним относятся: резисторы, транзисторы, светодиоды, конденсаторы, диодные мосты и т. д.
Для того, чтобы читать схемы, вы просто обязаны знать условное графическое обозначение базовых радиодеталей:
yandex.ruДавайте теперь попробуем прочесть следующую простую схему питания светодиода:
В этой схеме для нас есть два новых элемента: это резистор и светодиод. Главным параметром резистора является его сопротивление, которое указывается прямо на схеме рядом с условным обозначением сопротивления. Так же зачастую указывается и мощность рассеивания.
Параметры светодиода на схеме не указываются, а записываются в спецификации к схеме.
Итак, наша схема замкнута, а это значит по ней протекает электрический ток. Причем все элементы соединены последовательно. Это свидетельствует тому, что сила тока везде будет одинакова.
Принято считать, что ток «I» протекает от положительной обкладки источника питания, через резистор «R», светодиод «VD» к отрицательной обкладке.
Принцип работы схемы предельно прост: протекающий ток заставляет светиться светодиод, а для того, чтобы он (светодиод) не сгорел, сопротивление выполняет функцию ограничителя тока.
При этом если мы с вами измерим напряжение на резисторе и светодиоде, то согласно второму закону Кирхгофа оно будет различно.
И если сложить полученные напряжения, то их сумма будет равна напряжению источника питания.
Как читать простейшие электрические схемы с минимумом деталей мы вроде с Вами разобрались. Учиться читать более сложные схемы (на примерах) будем в следующих статьях, поэтому чтобы не пропустить подписываемся.
И если данная статья вам понравилась, то ставим палец вверх! Спасибо за внимание!
Как читать электрические схемы с транзистором
В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.
Управление мощностью с помощью транзистора
Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:
На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно, мощность свечения самой лампы.
Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.
Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания. А как вы помните, если резисторы либо различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает
Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который также течет и через лампочку накаливания.
Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.
[quads id=1]
Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉
И еще один небольшой нюанс.
Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит. Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера. Поэтому, чтобы такого не было, мы должны подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.
Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники – мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал транзистор в границу насыщения, но не более того.
Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным.
Регулятор свечения лампочки на транзисторе
Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:
Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:
Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:
Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:
Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.
Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:
Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:
Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно – убавил обороты, стало слишком жарко – прибавил 😉
Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: “А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?
Да, можно.
Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная. В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток. Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке:
В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.
Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.
Резюме
Главное предназначение транзистора – управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.
Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.
Резистор в базе служит для ограничения протекающего тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.
При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим – это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.
Как читать принципиальные схемы?
Как научиться читать принципиальные схемы
Те, кто только начал изучение электроники сталкиваются с вопросом: «Как читать принципиальные схемы?» Умение читать принципиальные схемы необходимо при самостоятельной сборке электронного устройства и не только. Что же представляет собой принципиальная схема? Принципиальная схема – это графическое представление совокупности электронных компонентов, соединённых токоведущими проводниками. Разработка любого электронного устройства начинается с разработки его принципиальной схемы.
Именно на принципиальной схеме показано, как именно нужно соединять радиодетали, чтобы в итоге получить готовое электронное устройство, которое способно выполнять определённые функции. Чтобы понять, что же изображено на принципиальной схеме нужно, во-первых знать условное обозначение тех элементов, из которых состоит электронная схема. У любой радиодетали есть своё условное графическое обозначение – УГО. Как правило, оно отображает конструктивное устройство или назначение. Так, например, условное графическое обозначение динамика очень точно передаёт реальное устройство динамика. Вот так динамик обозначается на схеме.
Согласитесь, очень похоже. Вот так выглядит условное обозначение резистора.
Обычный прямоугольник, внутри которого может указываться его мощность (В данном случае резистор мощностью 2 Вт, о чём свидетельствует две вертикальные черты). А вот таким образом обозначается обычный конденсатор постоянной ёмкости.
Это достаточно простые элементы. А вот полупроводниковые электронные компоненты, вроде транзисторов, микросхем, симисторов имеют куда более изощрённое изображение. Так, например, у любого биполярного транзистора не менее трёх выводов: база, коллектор, эмиттер. На условном изображении биполярного транзистора эти выводы изображены особым образом. Чтобы отличать на схеме резистор от транзистора, во-первых надо знать условное изображение этого элемента и, желательно, его базовые свойства и характеристики. Поскольку каждая радиодеталь уникальна, то в условном изображении графически может быть зашифрована определённая информация. Так, например, известно, что биполярные транзисторы могут иметь разную структуру:
Поэтому, перед тем, как начать разбираться в принципиальных схемах, желательно познакомиться с радиодеталями и их свойствами. Так будет легче разобраться, что же всё-таки изображено на схеме.
На нашем сайте уже было рассказано о многих радиодеталях и их свойствах, а также их условном обозначении на схеме. Если забыли – добро пожаловать в раздел «Старт».
Кроме условных изображений радиодеталей на принципиальной схеме указывается и другая уточняющая информация. Если внимательно посмотреть на схему, то можно заметить, что рядом с каждым условным изображением радиодетали стоят несколько латинских букв, например, VT, BA, C и др. Это сокращённое буквенное обозначение радиодетали. Сделано это для того, чтобы при описании работы или настройки схемы можно было ссылаться на тот или иной элемент. Не трудно заметь, что они ещё и пронумерованы, например, вот так: VT1, C2, R33 и т.д.
Понятно, что однотипных радиодеталей в схеме может быть сколь угодно много. Поэтому, чтобы упорядочить всё это и применяется нумерация. Нумерация однотипных деталей, например резисторов, ведётся на принципиальных схемах согласно правилу «И». Это конечно, лишь аналогия, но довольно наглядная. Взгляните на любую схему, и вы увидите, что однотипные радиодетали на ней пронумерованы начиная с левого верхнего угла, затем по порядку нумерация идёт вниз, а затем снова нумерация начинается сверху, а затем вниз и так далее. А теперь вспомните, как вы пишите букву «И». Думаю, с этим всё понятно.
Что же ещё рассказать о принципиальной схеме? А вот что. На схеме радом с каждой радиодеталью указывается её основные параметры или типономинал. Иногда эта информация выносится в таблицу, чтобы упростить для восприятия принципиальную схему. Например, рядом с изображением конденсатора, как правило, указывается его номинальная ёмкость в микрофарадах или пикофарадах. Также может указываться и номинальное рабочее напряжение, если это важно.
Рядом с УГО транзистора обычно указывается типономинал транзистора, например, КТ3107, КТ315, TIP120 и т.д. Вообще для любых полупроводниковых электронных компонентов вроде микросхем, диодов, стабилитронов, транзисторов указывается типономинал компонента, который предполагается для использования в схеме.
Для резисторов обычно указывается всего лишь его номинальное сопротивление в килоомах, омах или мегаомах. Номинальная мощность резистора шифруется наклонными чёрточками внутри прямоугольника. Также мощность резистора на схеме и на его изображении может и не указываться. Это означает, что мощность резистора может быть любой, даже самой малой, поскольку рабочие токи в схеме незначительны и их может выдержать даже самый маломощный резистор, выпускаемый промышленностью.
Вот перед вами простейшая схема двухкаскадного усилителя звуковой частоты. На схеме изображены несколько элементов: батарея питания (или просто батарейка) GB1; постоянные резисторы R1, R2, R3, R4; выключатель питания SA1, электролитические конденсаторы С1, С2; конденсатор постоянной ёмкости С3; высокоомный динамик BA1; биполярные транзисторы VT1, VT2 структуры n-p-n. Как видите, с помощью латинских букв я ссылаюсь на конкретный элемент в схеме.
Что мы можем узнать, взглянув на эту схему?
Любая электроника работает от электрического тока, следовательно, на схеме должен указываться источник тока, от которого питается схема. Источником тока может быть и батарейка и электросеть переменного тока или же блок питания.
Итак. Так как схема усилителя питается от батареи постоянного тока GB1, то, следовательно, батарейка обладает полярностью: плюсом «+» и минусом «-». На условном изображении батареи питания мы видим, что рядом с её выводами указана полярность.
Полярность. О ней стоит упомянуть отдельно. Так, например, электролитические конденсаторы C1 и C2 обладают полярностью. Если взять реальный электролитический конденсатор, то на его корпусе указывается какой из его выводов плюсовой, а какой минусовой. А теперь, самое главное. При самостоятельной сборке электронных устройств необходимо соблюдать полярность подключения электронных деталей в схеме. Несоблюдение этого простого правила приведёт к неработоспособности устройства и, возможно, другим нежелательным последствиям. Поэтому не ленитесь время от времени поглядывать на принципиальную схему, по которой собираете устройство.
На схеме видно, что для сборки усилителя понадобятся постоянные резисторы R1 — R4 мощностью не менее 0,125 Вт. Это видно из их условного обозначения.
Также можно заметить, что резисторы R2* и R4* отмечены звёздочкой *. Это означает, что номинальное сопротивление этих резисторов нужно подобрать с целью налаживания оптимальной работы транзистора. Обычно в таких случаях вместо резисторов, номинал которых нужно подобрать, временно ставится переменный резистор с сопротивлением несколько больше, чем номинал резистора, указанного на схеме. Для определения оптимальной работы транзистора в данном случае в разрыв цепи коллектора подключается миллиамперметр. Место на схеме, куда необходимо подключить амперметр указано на схеме вот так. Тут же указан ток, который соответствует оптимальной работе транзистора.
Напомним, что для замера тока, амперметр включается в разрыв цепи.
Далее включают схему усилителя выключателем SA1 и начинают переменным резистором менять сопротивление R2*. При этом отслеживают показания амперметра и добиваются того, чтобы миллиамперметр показывал ток 0,4 — 0,6 миллиампер (мА). На этом настройка режима транзистора VT1 считается завершённой. Вместо переменного резистора R2*, который мы устанавливали в схему на время наладки, ставится резистор с таким номинальным сопротивлением, которое равно сопротивлению переменного резистора, полученного в результате наладки.
Каков вывод из всего этого длинного повествования о налаживании работы схемы? А вывод таков, что если на схеме вы видите какую-либо радиодеталь со звёздочкой (например, R5*), то это значит, что в процессе сборки устройства по данной принципиальной схеме потребуется налаживать работу определённых участков схемы. О том, как налаживать работу устройства, как правило, упоминается в описании к самой принципиальной схеме.
Если взглянуть на схему усилителя, то также можно заметить, что на ней присутствует вот такое условное обозначение.
Этим обозначением показывают так называемый общий провод. В технической документации он называется корпусом. Как видим, общим проводом в показанной схеме усилителя является провод, который подключен к минусовому «-» выводу батареи питания GB1. Для других схем общим проводом может быть и тот провод, который подключен к плюсу источника питания. В схемах с двуполярным питанием, общий провод указывается обособленно и не подключен ни к плюсовому, ни к минусовому выводу источника питания.
Зачем «общий провод» или «корпус» указывается на схеме?
Относительно общего провода проводятся все измерения в схеме, за исключением тех, которые оговариваются отдельно, а также относительно его подключаются периферийные устройства. По общему проводу течёт общий ток, потребляемый всеми элементами схемы.
Общий провод схемы в реальности часто соединяют с металлическим корпусом электронного прибора или металлическим шасси, на котором крепятся печатные платы.
Стоит понимать, что общий провод это не то же самое, что и «земля». «Земля» — это заземление, то есть искусственное соединение с землёй посредством заземляющего устройства. Обозначается оно на схемах так.
В отдельных случаях общий провод устройства подключают к заземлению.
Как уже было сказано, все радиодетали на принципиальной схеме соединяются с помощью токоведущих проводников. Токоведущим проводником может быть медный провод или же дорожка из медной фольги на печатной плате. Токоведущий проводник на принципиальной схеме обозначается обычной линией. Вот так.
Места пайки (электрического соединения) этих проводников между собой, либо с выводами радиодеталей изображаются жирной точкой. Вот так.
Стоит понимать, что на принципиальной схеме точкой указывается только соединение трёх и более проводников или выводов. Если на схеме показывать соединение двух проводников, например, вывода радиодетали и проводника, то схема была бы перегружена ненужными изображениями и при этом потерялась бы её информативность и лаконичность. Поэтому, стоит понимать, что в реальной схеме могут присутствовать электрические соединения, которые не указаны на принципиальной схеме.
В следующей части речь пойдёт о соединениях и разъёмах, повторяющихся и механически связанных элементах, экранированных деталях и проводниках. Жмите «Далее«…
Далее
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Как читать электрические схемы для новичков. Условные обозначения.
Учимся читать электрические схемы
Электрическая схема представляет собой условное графическое изображение компонентов, входящих в состав электрической цепи, связанных между собой проводниками. При этом возле каждого элемента, входящего в схему может указываться обозначение буквенное и цифровое.
Делается такая схема на этапе проектирования разводки электросети на объекте любой сложности, а также при создании электрического или электронного устройства. Электросхемы составляют квалифицированные инженеры. При этом они руководствуются действующими нормативно-техническими документами и ГОСТами.
Главный документ – ПУЭ-7 с дополнениями и изменениями. Именно он является основополагающим при составлении электрических схем, а также при осуществлении монтажа и в период эксплуатации.
Электросхема является официальным документом
Она прикладывается к каждому электротехническому изделию, по ней осуществляют электромонтажные и ремонтные работы. Поэтому очень важно научиться читать электросхемы. Начинать необходимо с условного обозначения элементов, из которых строится электрическая цепь.
Основные устройства, входящие в состав схемы, разделили по функциям:
- вырабатывающие ток, т.е. источники электроэнергии;
- использующие или преобразующие электроток;
- передающие ток и помогающие его передавать.
Для все изделий и комплектующих имеются условные обозначения, которые специалисты чертят с соблюдением размеров и в соответствии с ГОСТами.
Попробуем разобраться на примере разводки электрики в квартире. Готовая схема будет выглядеть следующим образом:
Рис. 1 – Простейшая схема разводки проводов с установочными элементами по помещениям квартиры
На рис. 1 имеется все необходимое для того, чтобы осуществить монтаж электрики в квартире небольшого размера. Условное обозначение составляющих тоже понятно. Ключевыми изделиями являются провода, светильники, выключатели, розетки, автоматы и электрический щит.
Провода, как видно из чертежа, обозначаются прямыми линиями. Они могут пересекаться и, если в этом месте образуется электрическая связь, то ставиться точка, которая свидетельствует о ней. Теперь это соединение является электрическим узлом.
Рис. 2 – Графическое обозначение пересечения и соединения проводов на схемах
Также обозначаются линии электрической связи, шина, кабель. Корпус аппарата, машины или прибора и заземление условно обозначаются следующими знаками:
Более подробно об обозначении проводов на планах указано в ГОСТ 21.614-88. Там же в таблице 3 имеется полная информация об изображении выключателей, переключателей и розеток штепсельных.
Условное обозначение светильников следующее:
Более подробно об условном обозначении светильников на чертежах указано в ГОСТ 21.210 — 2014.
Люстра имеет следующее условное обозначение:
Схема электрическая однолинейная
Такая схема дает представление о подаче электрической энергии на любой объект. Именно ее наличие дает право получить технические условия и заключить договор на поставку электроэнергии от энергоснабжающей компании.
Для каждого объекта схема однолинейная принципиальная своя. Представляет собой чертеж с указанием последовательности подключения на основную фазу всех составляющих, входящих в цепь, которые показаны условными знаками.
Например, она может выглядеть так:
Рис. 3 – Пример исполнения однолинейной схемы
На чертеже можно увидеть условные обозначения автоматических выключателей, счетчика электроэнергии, УЗО с их техническими характеристиками и сечение проводов. Отсюда вытекают требования к выполнению однолинейной схеме.
Она должна содержать такие данные:
- точку подключения и разграничения ответственности;
- технические данные вводного устройства, прибора коммерческого учета, коммутационных аппаратов, питающего кабеля и другие необходимые данные. Кроме того выполняют расчеты нагрузок и потерь электроэнергии, мощность.
Электрическая однолинейная схема электроснабжения объекта выполняется с учетом требований ГОСТ 2.702-75
Внимание! Основное правило чтения электрических схем – слева направо, двигаясь сверху вниз.
Последовательность изучения, а значит, и чтение выполняют по следующему алгоритму:
- читают название схемы;
- определяют количество контуров и ветвей в них;
- читают условные обозначения возле каждого элемента;
- читают дополнительную информацию, если она имеется на чертеже.
Это поможет понять назначение каждого элемента и принцип работы.
Как Научиться Читать Схемы Электрические Для Чайников
В элементах с большим количеством ног имеет значение куда подключать, так же, как и в диодах и светодиодах, если вы перепутаете ножки — в лучшем случае схема не заработает, а в худшем — убьете детали.
В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства — электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы.
Сигнальные устройства На электрических схемах достаточно часто обозначаются сигнальные устройства — лампы, светодиоды. Они отображают электрооборудование, подключенное ко всем трем фазам.
ТОП 10 СХЕМ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ
Реле времени по переднему и по заднему фронту обозначаются: Геркон — переключающий контакт, срабатывающий при воздействии магнитного поля имеет следующую электрическую схему: Исполнительные механизмы Электродвигатели и электромагниты наиболее распространенные исполнительные механизмы в электрических системах: Источники энергии Обозначение генератора — устройства, преобразующего механическую энергию в электрическую показано на рисунке. На чертеже обязательно обозначают функциональные узлы, их связь.
Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов. Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент.
Поэтому для их условного изображения требуются особые графические условные знаки. Как правильно читать электрические схемы Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники.
Имеются практически на всех электрических схемах. В частном случае, таком как монтаж, необязательно представлять, как она работает.
Найти на схеме источники питания, определить род тока.
Знакомство с принципиальной схемой электрооборудования Начинающим
Порядок чтения электросхемы
После отрабатывания релейной части, включается катушка контактора 2-КМ. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования.
Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Гораздо сложнее работать с полупроводниковыми электронными компонентами, представленными транзисторами, симисторами, микросхемами и т.
Бывает также принципиальная электросхема, на которой изображена выкопировка плана с обозначением отдельного узла, его состав и работа. Заключение по теме Итак, вопрос, как научится читать схемы электрические, не самый простой.
На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций.
В пределах схемы все линии связи должны быть изображены одинаковой толщины.
Простейшими из них являются диоды с р-п-переходом и односторонней проводимостью.
Вверху мы видим 4 резистора, средние два — времязадающие, а крайние — задают ток резистора, также влияют на характер выходных импульсов. Полупроводниковые приборы.
КАК ПЕРЕНЕСТИ ЭЛЕКТРОННУЮ СХЕМУ С БУМАГИ НА ПЛАТУ
Что такое электрическая схема
Источники света.
Начнем изучение с простейшего — схемы настольной лампы. То есть устройство или цепь должны в полном объеме выполнять назначенные им функции.
Изображают эти устройства следующих образом: Измерительные приборы Наиболее часто на электрических схемах встречаются обозначения амперметра, вольтметра, или обобщенное обозначение измерительного прибора.
Кроме основных обозначений, в них отображаются линии электропередачи, соединяющие все эти элементы. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов. При внимательном рассмотрении, можно увидеть возле каждого значка латинские буквенные символы.
Все элементы разделяются на несколько категорий: устройства, генерирующие электроэнергию — источники питания; преобразователи электротока в иные виды энергии — выступают потребителями; детали, ответственные за передачу электроэнергии от источника к приборам. Количество линий зависит от количества выводов, которые будут разными у различных типов машин. При указании около условных графических обозначений номиналов элементов резисторов, конденсаторов допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерения: Рисунок 7. Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент.
Начинают сборку от фазы. Обозначение этих устройств показано на следующей иллюстрации.
Вообще основная его функция — это накапливать энергию в качестве заряда на его обкладках. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями. Правило 5.
Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов. Сначала определим порядок работы люстры. То есть, можно установить даже самый маломощный вариант, который выдержит нагрузки схемы, потому что в ней течет ток малой силы. Рассмотрим основные элементы и принципы построения принципиальных электрических схем. Но учтите, что точка ставиться только в том месте, где соединяются три или более проводников.
Как читать электрические схемы
Обозначения в схемах
Он обеспечивает полное раскрытие работы электрооборудования. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств.
Иногда такие ситуации возникают при разрыве соединений.
Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов.
Выделить на электросхемесхеме элементы управления, определить какие цепи задействуются, или отключатся, коммутируются при переключении каждого узла управления. Читайте также:. Нулевой провод обознается буквой N, а заземление — значком: Контакты Важным элементом электросхем являются переключающие контакты, или как их называют ключи.
Читайте также: Объемы и нормы испытаний электрооборудования 2018
Обозначения в электрических схемах
Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Плавкие предохранители, резисторы, конденсаторы. На рисунках видно, что каждому элементу или прибору соответствует свой условный значок.
Подключается первичной стороной входом к сети переменного тока с напряжением Вольт. По схеме на выключатель и люстру идут по 3 провода. Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей. Но если вы поймете, как все работает, то для вас откроются горизонты, о которых вы и не мечтали. Это не только упрощает чтение схемы, но и позволяет не ошибиться при выборе самого элемента в процессе сборки.
Наличие такой схемы существенно облегчало процесс ремонта. Правило 5. Обычно на весь процесс уходит не более месяцев, зато после этого вы сможете легко починить практически любую технику и проводку в своём доме без обращения к мастеру. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи.
Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы. В люстре один провод стал общим.
Как читать электрические схемы. Урок №6
Как научиться читать схемы электрические принципиальные
Учимся читать принципиальные электрические схемы
О том, как читать принципиальные схемы я уже рассказывал в первой части. Теперь хотелось бы раскрыть данную тему более полно, чтобы даже у новичка в электронике не возникало вопросов. Итак, поехали. Начнём с электрических соединений.
Не секрет, что в схеме какая-либо радиодеталь, например микросхема может соединяться огромным количеством проводников с другими элементами схемы. Для того чтобы высвободить место на принципиальной схеме и убрать «повторяющиеся соединительные линии» их объединяют в своеобразный «виртуальный» жгут — обозначают групповую линию связи. На схемах групповая линия связи обозначается следующим образом.
Вот взгляните на пример.
Как видим, такая групповая линия имеет большую толщину, чем другие проводники в схеме.
Чтобы не запутаться, куда какие проводники идут, их нумеруют.
На рисунке я отметил соединительный провод под номером 8. Он соединяет 30 вывод микросхемы DD2 и 8 контакт разъёма XP5. Кроме этого, обратите внимание, куда идёт 4 провод. У разъёма XP5 он соединяется не со 2 контактом разъёма, а с 1, поэтому и указан с правой стороны соединительного проводника. Ко 2-му же контакту разъёма XP5 подключается 5 проводник, который идёт от 33 вывода микросхемы DD2. Отмечу, что соединительные проводники под разными номерами электрически между собой не связаны, и на реальной печатной плате могут быть разнесены по разным частям платы.
Электронная начинка многих приборов состоит из блоков. А, следовательно, для их соединения применяются разъёмные соединения. Вот так на схемах обозначаются разъёмные соединения.
XP1 — это вилка (он же «Папа»), XS1 — это розетка (она же «Мама»). Всё вместе это «Папа-Мама» или разъём X1 (X2).
Также в электронных устройствах могут быть механически связанные элементы. Поясню, о чём идёт речь.
Например, есть переменные резисторы, в которые встроен выключатель. Об одном из таких я рассказывал в статье про переменные резисторы. Вот так они обозначаются на принципиальной схеме. Где SA1 — выключатель, а R1 — переменный резистор. Пунктирная линия указывает на механическую связь этих элементов.
Ранее такие переменные резисторы очень часто применялись в портативных радиоприёмниках. При повороте ручки регулятора громкости (нашего переменного резистора) сначала замыкались контакты встроенного выключателя. Таким образом, мы включали приёмник и сразу той же ручкой регулировали громкость. Отмечу, что электрического контакта переменный резистор и выключатель не имеют. Они лишь связаны механически.
Такая же ситуация обстоит и с электромагнитными реле. Сама обмотка реле и его контакты не имеют электрического соединения, но механически они связаны. Подаём ток на обмотку реле — контакты замыкаются или размыкаются.
Так как управляющая часть (обмотка реле) и исполнительная (контакты реле) могут быть разнесены на принципиальной схеме, то их связь обозначают пунктирной линией. Иногда пунктирную линию вообще не рисуют, а у контактов просто указывают принадлежность к реле (K1.1) и номер контактной группы (К1.1) и (К1.2).
Ещё довольно наглядный пример — это регулятор громкости стереоусилителя. Для регулировки громкости требуется два переменных резистора. Но регулировать громкость в каждом канале по отдельности нецелесообразно. Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Вот пример из реальной схемы.
На рисунке я выделил красным две параллельные линии — именно они указывают на механическую связь этих резисторов, а именно на то, что у них один общий регулирующий вал. Возможно, вы уже заметили, что эти резисторы имеют особое позиционное обозначение R4.1 и R4.2. Где R4 — это резистор и его порядковый номер в схеме, а 1 и 2 указывают на секции этого сдвоенного резистора.
Также механическая связь двух и более переменных резисторов может указываться пунктирной линией, а не двумя сплошными.
Отмечу, что электрически эти переменные резисторы не имеют контакта между собой. Их выводы могут быть соединены только в схеме.
Не секрет, что многие узлы радиоаппаратуры чувствительны к воздействию внешних или «соседствующих» электромагнитных полей. Особенно это актуально в приёмопередающей аппаратуре. Чтобы защитить такие узлы от воздействия нежелательных электромагнитных воздействий их помещают в экран, экранируют. Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы. На схемах это отображается вот таким образом.
Здесь экранируется контур 1T1, а сам экран изображается штрих-пунктирной линией, который соединён с общим проводом. Экранирующим материалом может быть алюминий, металлический корпус, фольга, медная пластина и т.д.
А вот таким образом обозначают экранированные линии связи. На рисунке в правом нижнем углу показана группа из трёх экранированных проводников.
Похожим образом обозначается и коаксиальный кабель. Вот взгляните на его обозначение.
В реальности экранированый провод (коаксиальный) представляет собой проводник в изоляции, который снаружи покрыт или обмотан экраном из проводящего материала. Это может быть медная оплётка или покрытие из фольги. Экран, как правило, соединяют с общим проводом и тем самым отводят электромагнитные помехи и наводки.
Бывают нередкие случаи, когда в электронном устройстве применяются абсолютно одинаковые элементы и загромождать ими принципиальную схему нецелесообразно. Вот, взгляните на такой пример.
Здесь мы видим, что в схеме присутствуют одинаковые по номиналу и мощности резисторы R8 — R15. Всего 8 штук. Каждый из них соединяет соответствующий вывод микросхемы и четырёхразрядный семисегментный индикатор. Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.
Ещё один пример. Схема кроссовера (фильтра) для акустической колонки. Обратите внимание на то, как вместо трёх одинаковых конденсаторов C1 — C3 на схеме указан лишь один конденсатор, а рядом отмечено количество этих конденсаторов. Как видно из схемы, данные конденсаторы необходимо соединить параллельно, чтобы получить общую ёмкость 3 мкФ.
Аналогично и с конденсаторами C6 — C15 (10 мкФ) и C16 — C18 (11,7 мкФ). Их необходимо соединить параллельно и установить на место обозначенных конденсаторов.
Следует отметить, что правила обозначения радиодеталей и элементов на схемах в зарубежной документации несколько иные. Но, человеку, получившему хотя бы базовые знания по данной теме разобраться в них будет гораздо проще.
Многие люди, только начиная свое знакомство с электрикой, задаются вопросом, как читать электрические схемы, какие существуют правила чтения, какие есть условные обозначения и как работает электрическая схема? Об этом и другом далее.
Как научиться читать электрическую схему
Любая радиоаппаратура включает в себя отдельные радиодетали, которые спаяны между собой при помощи определенного способа. Все эти элементы отражаются на электрической схеме условными графическими значениями. Чтобы научиться читать документ, необходимо понимать условное обозначение всех проводниковых элементов электроцепи. Каждая деталь имеет свое графическое обозначение и включает в себя условную конструкцию с характерными особенностями.
Проще всего работать с таким элементом как электронный конденсатор с резисторами, динамиками и другим электрооборудованием с автоматизацией. Как правило, их легко узнать без всякой таблицы с условными обозначениями. Учиться на них проще. Сложнее осуществлять работу с полупроводниками, а именно транзисторами, симисторами и микросхемами. К примеру, каждый биполярный транзистор имеет в себе три вывода, а именно, базу, коллектор и эмиттер. По этой причине необходимы условные изображения и уточняющая информация в виде латинских букв. Изучение их может занять много дней, как и обучение их опознания.
Обратите внимание! Кроме букв на каждой схеме есть цифры. Они говорят о нумерации и технических характеристиках. Стоит указать, что самостоятельно научиться читать документ невозможно, и поэтому нужны уроки и обучающие пособия.
Основные правила
В ответ на вопрос, как читать электросхемы, стоит уточнить, что это нужно делать слева направо, от начала до самого конца. В этом заключается основное правило. Следующее правило заключается в расчленении единого чертежа на небольшие картинки или простые цепи. Она состоит из источника электротока, приемника тока, прямого привода, обратного провода и одного контакта аппарата. Поэтому, начиная изучать документ, нужно разбить его на части. Далее обязательно нужно принимать во внимание все детали, с замечаниями, экспликациями, пояснениями и спецификациями. Если в чертеже находятся ссылки, то нужно изучить и их.
Обратите внимание! Чертежи, которые отражают момент работу электропитания, электрозащиты, управления и сигнализации, должны быть изучены на количество источников питания, взаимодействие, согласованность совместной работы, оценку последствий вероятных неисправностей, нарушение проводной изоляции, проверку схемы с отсутствием ложных цепей, оценку надежности электрического питания, режим работы оборудования и проверку выполнения мер, которые обеспечивают безопасное проведение работ.
Условные обозначения
Согласно нормативным документам, есть стандартные графические условные обозначения в однолинейных и двухлинейных схемах. Далее представлена таблица с подобными символами под названием электрические схемы для начинающих условные обозначения. Стоит указать, что в чертежах используются также цифры и буквы. Подобная маркировка регулируется с помощью нормативных документов, а именно гостов.
Как составлять схему
Составление электрической схемы должно производиться опытным электриком с учетом существующих гостов, поясняющих и уточняющих работу тех или иных проводников. Бывают согласно госту электрические схемы структурными, функциональными, принципиальными, монтажными, общими и объединенными. Сделать любую из приведенного перечня можно, выстраивая простейшие элементы друг с другом.
Описание работы
Если электросхема построена правильно, то и работать она будет исправно. Работает все так. От источника питания идет заряд, который попадает под клеммник в проводник и электромагнитную катушку реле. Через катушку электроток устремляется к контактам. Как только ток попадает в контакты, начинает работать вся сеть, включается диод. Благодаря электродвижущей силе поддерживается первоначальный электроток, и он достигает наибольших значений.
Обратите внимание! Стоит указать, что без электродвижущей самоиндукции поддержание тока в контуре невозможно, поскольку при большом значении амплитуды, радиоэлементы начинают плохо работать. Благодаря этому импульсу, пробиваются полупроводниковые переходы, и выводится аппарат из функционирования. Сегодня диоды уже встраиваются в реле. Это позволяет работать электросхеме правильно.
В целом, в дополнение к теме, как научиться читать электрические принципиальные схемы, стоит отметить, что читать их необходимо с опорой на обучающий материал, в котором указывается информация о том, что значат те или иные условные обозначения. Только после получения полной информации, можно приступать к работе, если производятся соответствующие действия в электропроводке.
Для начинающих электронщиков важно понимать, как работают детали, как их рисуют на схеме и как разобраться в схеме электрической принципиальной. Для этого нужно сперва ознакомиться с принципом работы элементов, а как читать схемы электроники я расскажу в этой статье на примерах популярных устройств для начинающих.
Схема настольной лампы и фонарика на светодиоде
Схема – это рисунок на которых с помощью определенных символов изображаются детали схемы, линиями – их соединения. При этом, если линии пересекаются – то контакта между этими проводниками нет, а если в месте пересечения присутствует точка – это узел соединения нескольких проводников.
Кроме значков и линий на схеме изображены буквенные обозначения. Все обозначения стандартизированы, в каждой стране свои стандарты, например в России придерживаются стандарта ГОСТ 2.710-81.
Начнем изучение с простейшего – схемы настольной лампы.
Схемы не всегда читают слева направо и сверху вниз, лучше идти от источника питания. Что мы можем узнать из схемы, посмотрите в правую её часть.
— значит питание переменным током.
Рядом написано «220» — напряжением в 220 В. X1 и X2 – предполагается подключение в розетку с помощью вилки. SW1 – так изображается ключ, тумблер или кнопка в разомкнутом состоянии. L – условное изображение лампочки накаливания.
Краткие выводы:
На схеме изображено устройство, которое подключается к сети 220 В переменного тока с помощью вилки в розетку или других разъёмных соединений. Есть возможность отключения с помощью переключателя или кнопки. Нужно для питания лампы накаливания.
С первого взгляда кажется очевидным, но специалист должен уметь сделать такие выводы глядя на схему без пояснений, это умение даст возможность выносить диагноз неисправности и устранять её или же собирать устройства с нуля.
Перейдем к следующей схеме. Это фонарик с питанием от батарейки, в качестве излучателя в нём установлен светодиод.
Взгляните на схему, возможно, вы увидите новые для себя изображения. Справа изображен источник питания, так выглядит батарейка или аккумулятор, длинный вывод это плюс другое название – Катод, короткий – минус или Анод. У светодиода к аноду (треугольная часть обозначения) подключается плюс, а к катоду (на УГО выглядит как полоска) – минус.
Это нужно запомнить, что у источников питания и потребителей названия электродов наоборот. Две исходящие от светодиода стрелки дают вам понять, что этот прибор ИЗЛУЧАЕТ свет, если бы стрелки наоборот указывали на него – это был бы фотоприемник. Диоды имеют буквенное обозначение VDx, где х- порядковый номер.
Важно:
Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.
Резистор – это сопротивление. Преобразует электрический ток в тепло, препятствую его движению, выглядит как прямоугольник, обычно на схемах имеет буквенное обозначение «R».
Как читать электронные схемы: увеличиваем уровень сложности
Когда вы уже разобрались с базовым набором элементов, пора ознакомится с более сложными схемами, давайте рассмотрим схему трансформаторного блока питания.
Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент. Предлагаю рассмотреть ряд подобных изделий.
Трансформаторы используются повсеместно, либо в сетевом (50 гц), либо в импульсном (десятки кГц) исполнении. Катушки индуктивности используются в генераторах, радиопередающих устройствах, фильтрах частот, сглаживающих и стабилизирующих приборах. Она выглядит следующим образом.
Второй незнакомый элемент на схеме – это конденсатор, здесь используется для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Вообще основная его функция – это накапливать энергию в качестве заряда на его обкладках. Изображается следующим образом.
Если к схеме добавить узел стабилизации, построенный по схеме параметрического стабилизатора, напряжение блока питания будет стабилизировано. При этом только от повышения питающего напряжения, при просадках ниже, чем Uстабилизации напряжение будет пульсирующем в такт с просадками. VD1 – это стабилитрон, они включаются в обратном смещении (катодом к точке с положительным потенциалом). Различаются по величине тока стабилизации (Iстаб) и напряжения стабилизации (Uстаб).
Краткие итоги:
Что мы можем понять из этой схемы? То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе. Подключается первичной стороной (входом) к сети переменного тока с напряжением 220 Вольт. На его выходе имеет два разъёмных соединения – «+» и «-» и напряжение 12 В, нестабилизорванное.
Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.
Как читать схемы с транзисторами?
Транзисторы – это управляемые ключи, вы можете закрыть их и открыть, а если нужно открыть не полностью. Данные свойства позволяют их применять, как в ключевом, так и линейном режимах, что позволяет их использовать в огромном спектре схемных решений.
Давайте рассмотрим популярную среди новичков схему – симметричный мультивибратор. Это по сути генератор, который на своих выходах выдаёт симметричные импульсы. Может применяться, как основа для простых мигалок, в качестве источника частоты для пищалки, в качестве генератора для импульсного преобразователя и во многих других цепях.
Пройдемся по знакомым деталям сверху вниз. Вверху мы видим 4 резистора, средние два – времязадающие, а крайние – задают ток резистора, также влияют на характер выходных импульсов.
Далее HL – это светодиоды, а ниже два электролита – это полярные конденсаторы, когда будете их монтировать оставайтесь внимательны – неправильное подключение электролитического конденсатора чревато выходом его из строя вплоть до взрыва с выделением тепла.
Интересно:
На графическом обозначении электролитического конденсатора всегда помечается «положительная» обкладка конденсатора, а на настоящих элементах – чаще всего есть пометка отрицательной ножки, не перепутайте!
VT1-VT2 – это новые для вас элементы, таким образом обознаются биполярные транзисторы обратной проводимости (NPN), ниже указана модель транзистора – «КТ315». У них обычно 3 ножки:
При этом на корпусе их назначение не указывается. Чтобы определить назначение выводов, нужно воспользоваться одним из поисковых запросов:
1. «Название элемента» — цоколевка.
2. «Название элемента» — распиновка.
3. «Название элемента» datsheet.
Это справедливо, как для радиоламп, так и для современных микросхем. Запросы имеют почти одинаковый смысл. Вот таким образом я нашел цоколевку транзистора КТ315.
На изображении с распиновкой должно быть четко видно: с какой стороны считать ножки, где находится ключ, срез или метка, чтобы вы правильно определили необходимый вывод.
Интересно:
У биполярных транзисторов стрелка на эмиттере обозначается направление протекания тока (от плюса к минусу), если стрелка ОТ базы – это транзистор обратной проводимости (NPN), а если К базе то прямой проводимости (PNP), часто вы можете заменить все NPN транзисторы на PNP, как в схеме мультивибратора, тогда нужно будет и поменять полярность источника питания (плюс и минус местами) ведь, повторюсь, стрелка на эмиттере указывает направление протекания тока.
На приведенной схеме положительный контакт источника питания подключен к верхней части схемы, а отрицательный к нижней. Так и на транзисторе стрелка указывает сверх-вниз – по направлению протекания тока!
В элементах с большим количеством ног имеет значение куда подключать, так же, как и в диодах и светодиодах, если вы перепутаете ножки – в лучшем случае схема не заработает, а в худшем – убьете детали.
Что мы смогли узнать, прочитав схему мультивибратора:
В этой схеме используются транзисторы и электролитические конденсаторы, питается она напряжением в 9 В (хотя может и больше, и меньше, например 12 В не повредят схеме, как и 5 В).
Стало ясно о способе соединения деталей и включения транзисторов. А также о том, что схема представляет собой прибор, работающий на принципе автогенератора основанного на процессе перезаряда транзисторов, которое вызвано попеременным открытием и закрытием транзисторов каждого по очереди, когда первый открыт, второй закрыт.
Проследив пути протекания тока (от плюса к минусу) и использовав знания о том, как работает биполярный транзистор мы делаем выводы о характере работы.
Тиристоры – полууправляемые ключи, учимся читать схемы
Давайте рассмотрим схему с не менее важным и распространенным элементом – тиристором. Я выбрал слово «полууправляемый» потому что, в отличие от транзистора, вы можете только открыть его, ток в нем прервется либо при прерывании питания, либо при смене полярности приложенного к нему напряжения. Открывается с помощью подачи на управляющий электрод напряжения.
Симисторы – содержат два тиристора соединённых встречно-параллельно. Таким образом, одним компонентом можно коммутировать переменный ток, при прохождении верхней части (положительной) полуволны синусоиды, при условии наличия сигнала на управляющем, электроде откроется один из внутренних тиристоров. Когда полуволна сменит свой знак на отрицательный – он закроется и в работу вступит второй тиристор.
Динисторы – разновидность тиристора, без управляющего электрода, а открываются они, подобно стабилитронам, по преодолению определенного уровня напряжения. Часто используются в импульсных блоках питания, как пороговый элемент для запуска автогенераторов и в устройствах для регулировки напряжения.
Вот так, собственно это выглядит на схеме.
Внимательно смотрим на подключение. Схема предназначена для подключения к сети переменного тока, например 220 В, в разрыв одного из питающих проводов, например фазного (L). Симистор VS1 – основной силовой элемент цепи, справа внизу дана его распиновка из даташита, 3 вывод – управляющий. На него через двунаправленный динистор VD1 модели DB3 рассчитанный на напряжение включения порядка 30 вольт, подаётся управляющий сигнал.
Так как все полупроводниковые приборы в этой конкретной схеме двунаправленные, регулировка осуществляется по обеим полуволнам синусоиды. Динистор открывается, когда на конденсаторе C1 появляется необходимой величины потенциал (напряжение), а скорость его заряда, следовательно, момент открытия ключей, задаётся RC цепью, состоящей из R1, переменного резистора (потенциометра) R2 и С1.
Эта простая схем имеет огромное значение и прикладное применение.
Выводы
Благодаря умению читать схемы электрические принципиальные, вы можете определить:
1. Что делает это устройство, для чего оно предназначено.
2. При ремонте – номинал вышедшей из строя детали.
3. Чем питать это устройство, каким напряжением и родом тока.
4. Примерную мощность электронного устройства, исходя из номиналов компонентов силовых цепей.
Важно не только знать условные графические обозначения элементов, но и принцип их работы. Дело в том, то не всегда те или иные детали могут использоваться в привычной роли. Но в пределах сегодняшней статьи рассмотреть все распространенные элементы довольно сложно, так как это займет очень большой объем.
Как читать электрические схемы. Виды электрических схем
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Любое радиотехническое или электротехническое устройство состоит из определенного количества различных электро- и радиоэлементов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент, предохранитель, провода и штепсельная вилка.
Утюг представляет собой электротехническое устройство, собранное из специального набора радиоэлементов, обладающих определенными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаимодействии этих элементов между собой.
Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали) соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их размещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие происходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной связи.
Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это сделать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутреннего устройства.
Однако, как Вы заметили, этот способ представления об устройстве утюга нам вообще ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назначение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выполняют и как связаны между собой электрически нам не понятно.
Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлементов состоят подобные электрические устройства, разработали условные графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны специальные электрические схемы.
Электрическая схема представляет собой чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соединения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как осуществляется соединение радиоэлементов между собой.
Радиоэлементами электрических устройств могут являться резисторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды, выключатели, кнопки, пускатели и т.д., а соединения и связи между ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъемным соединением, дорожками печатных плат и т.д.
Электрические схемы должны быть понятны всем кому приходится с ними работать, и потому их выполняют в стандартных условных обозначениях и применяют по определенной системе, установленной государственными стандартами: ГОСТ 2.701-2008; ГОСТ 2.710-81; ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.728-74; ГОСТ 2.730-73.
Различают три основных вида схем: структурные, принципиальные электрические, схемы электрических соединений (монтажные).
Структурная схема (функциональная) разрабатывается на первых этапах проектирования и предназначена для общего ознакомления с принципом работы устройства. На схеме прямоугольниками, треугольниками или символами изображаются основные узлы или блоки устройства, которые между собой связываются линиями со стрелками, указывающими направление и последовательность соединений друг с другом.
Принципиальная электрическая схема определяет, из каких радиоэлементов (радиодеталей) состоит электро- или радиотехническое устройство, как эти радиодетали связаны между собой электрически, и как они взаимодействуют друг с другом. На схеме детали устройства и порядок их соединения изображают условными знаками, символизирующими эти детали. И хотя принципиальная схема не дает представления о габаритах устройства и размещении его деталей на монтажных платах, щитах, панелях и т.п., зато она позволяет детально разобраться в его принципе работы.
Схема электрических соединений или ее еще называют монтажная схема, представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий электрическое устройство в одной или нескольких проекциях, на котором показываются электрические соединения деталей между собой. На схеме изображаются все радиоэлементы, входящие в состав устройства, их точное расположение, способы соединения (провода, кабели, жгуты), места присоединений, а также входные и выходные цепи (соединители, зажимы, платы, разъемы и т.п.). Изображения деталей на схемах даются в виде прямоугольников, условных графических обозначений, или в виде упрощенных рисунков реальных деталей.
Разница между структурной, принципиальной и монтажной схемой будет показана дальше на конкретных примерах, но главный упор мы будем делать на принципиальные электрические схемы.
Если внимательно рассмотреть принципиальную схему любого электрического устройства, то можно заметить, что условные обозначения некоторых радиодеталей часто повторяются. Подобно тому, как слово, фраза или предложение состоят из чередующихся в определенном порядке букв собранных в слова, так и электрическая схема состоит из чередующихся в определенном порядке отдельных условных графических обозначений радиоэлементов и их групп.
Условные графические обозначения радиоэлементов образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, треугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом ЕСКД (единая система конструкторской документации), дает возможность легко изобразить радиодетали, приборы, электрические машины, линии электрической связи, виды соединений, род тока, способы измерения параметров и т.п.
В качестве графического обозначения радиоэлементов взято их предельно упрощенное изображение, в котором либо сохранены их наиболее общие и характерные черты, либо подчеркнут их основной принцип действия.
Например. Обычный резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным электрическим сопротивлением. Поэтому на электрических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника, символизирующего форму трубки.
Благодаря такому принципу построения запоминание условных графических обозначений не представляет особого труда, а составленная схема получается удобной для чтения. И для того, чтобы научиться читать электрические схемы, прежде всего, нужно изучить условные обозначения, так сказать «азбуку» электрических схем.
На этом мы закончим. В следующей части разберем три основных вида электрических схем, с которыми Вам часто придется сталкиваться при разработке или повторении радиоэлектронной или электротехнической аппаратуры.
Удачи!
Как читать электрические схемы
Электрическая схема — это схема, на которой показано, как соединены все провода и компоненты в электронной схеме. Они похожи на карту для построения или устранения неисправностей схем и могут рассказать вам почти все, что вам нужно знать, чтобы понять, как работает схема.
Умение читать электрические схемы — действительно полезный навык. Чтобы начать развивать свои способности к чтению схем, важно запомнить наиболее распространенные схематические символы.Каждый физический компонент (например, резистор, конденсатор, транзистор) имеет уникальный схематический символ. Основная цель этого руководства — показать вам основные компоненты схемы, которые вы должны знать.
Недостаточно просто уметь распознавать компоненты в схеме. Вы также должны иметь возможность получить общее представление о том, как работает схема, просто взглянув на нее. После этой статьи я рекомендую прочитать «Как анализировать схемы», где мы обсуждаем более продвинутые методы анализа схем, такие как закон Кирхгофа по току и закон Кирхгофа по напряжению.
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯИсточники питания поставляют электрическую энергию в цепь в виде напряжения и тока. Каждая функциональная электронная схема должна иметь источник постоянного или переменного тока.
Источники питания постоянного токаИсточники питания постоянного тока (DC) вырабатывают электрический ток, который течет в постоянном направлении. Это схематический символ источника питания постоянного тока:
Источник питания переменного тока сИсточники питания переменного тока (AC) вырабатывают электрический ток в двух направлениях.Это схематический символ источника питания переменного тока:
Тесто iesБатарея — это распространенный тип источника постоянного тока. Схематический символ батареи состоит из коротких и длинных параллельных линий. Более длинная линия представляет собой положительную клемму аккумулятора, а более короткая линия представляет отрицательную клемму:
ЗемляЗемля — это общий обратный путь цепи, по которому ток возвращается к своему источнику.Это часто называют отрицательной стороной схемы. Это схематический символ заземления:
КлеммыКлеммы — это точки подключения к внешним цепям. Для внешних подключений клеммы обозначены пустыми кружками:
Концевые соединения отличаются от узлов или соединений, обозначенных сплошными кружками:
ПереключателиПереключатели замыкают или разрывают соединение в цепи.Они также позволяют вам изменить путь тока.
Переключатель SPST esПереключатель SPST (однополюсный, однопозиционный) — это переключатель включения и выключения. Два схематических символа ниже показывают различные состояния переключателя SPST. Верхний символ указывает на то, что переключатель находится в выключенном положении, что блокирует прохождение тока. Нижний символ указывает на то, что переключатель включен, что позволяет току течь через переключатель.
Переключатель SPDT es ПереключателиSPDT (однополюсные, двухпозиционные) могут направлять путь тока к различным частям цепи.В зависимости от положения переключателя существует два пути прохождения тока в этом переключателе:
Переключатель мгновенного действия esПереключатели мгновенного действия остаются разомкнутыми или замкнутыми только при нажатии. Кнопочные переключатели являются наиболее распространенным типом переключателей мгновенного действия. Эти переключатели либо нормально разомкнутые, либо нормально замкнутые. Верхний схематический символ ниже показывает нормально разомкнутый кнопочный переключатель в разомкнутом положении, а нижний символ показывает нормально замкнутый кнопочный переключатель в замкнутом положении:
Многоточечный коммутатор esМноготочечные переключатели позволяют переключать путь входного тока на несколько различных выходных путей.
ВыключателиDPST (двухполюсные, однопозиционные) имеют 2 входа и 2 выхода. Эти переключатели позволяют управлять током на два выхода. Поскольку переключатели одноходовые, обе выходные клеммы будут включаться и выключаться одновременно. На схемах ниже показаны разомкнутый переключатель DPST (слева) и замкнутый переключатель DPST (справа):
ПереключателиDPDT (двухполюсные, двухпозиционные) имеют две клеммы для входного тока и четыре клеммы для выходного тока.Эти переключатели позволяют переключать путь двух входных токов на четыре отдельных пути вывода. Вот схематический символ переключателя DPDT:
Резистор сРезистор — один из основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, ограничивающим ток. Схематический символ резистора показан ниже. Символ слева — это соглашение, используемое в Соединенных Штатах, а символ справа — международный стандарт:
. Переменный резистор сПеременный резистор может увеличивать или уменьшать свое сопротивление в зависимости от внешнего входа.Аналоговые датчики, такие как фоторезисторы и термисторы, являются типами переменных резисторов, поскольку их сопротивление изменяется в зависимости от уровня освещенности или температуры. Схематическое обозначение переменного резистора аналогично фиксированному резистору, но диагональная стрелка помещена посередине:
Потенциометр сПотенциометр — это трехконтактный переменный резистор, который используется для регулировки напряжения и тока в цепи. Два вывода резистора — это V + и земля.Стрелка представляет собой стеклоочиститель потенциометра, где выходное напряжение берется из:
Фоторезистор сФоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой светочувствительные переменные резисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности. Это схематическое обозначение фоторезистора:
. Конденсатор сКонденсаторы — это пассивные электронные компоненты, накапливающие электрический заряд. Есть два распространенных типа конденсаторов — неполяризованные и поляризованные.
Неполяризованный конденсатор сНеполяризованные конденсаторы не имеют полярности, поэтому не имеет значения, какая сторона подключена к плюсу, а какая — к минусу. Эти конденсаторы обычно имеют меньшую емкость, чем поляризованные конденсаторы:
Поляризованный конденсатор сПоляризованные конденсаторы имеют полярность, поэтому имеет значение, какая сторона подключена к плюсу, а какая — к земле. Поляризованные конденсаторы обычно имеют более высокие значения емкости по сравнению с неполяризованными конденсаторами.Вот схематический символ поляризованного конденсатора:
Катушки индуктивностиКатушки индуктивности — это пассивные компоненты, которые создают магнитное поле, когда через них протекает ток. Индукторы могут быть такими же простыми, как катушка с проволокой. Схематическое обозначение катушки индуктивности похоже на катушку:
Трансформаторы Трансформаторыиспользуются для повышения или понижения напряжения. Они состоят из двух катушек, намотанных вокруг железного сердечника, поэтому на схематическом изображении есть две катушки с прямыми линиями между ними.Линии представляют собой железный сердечник:
РелеРеле — это переключатель с электрическим управлением. Реле в основном представляют собой электромагниты, подключенные к исполнительному механизму, который размыкает и замыкает переключатель при подаче тока на катушку:
ДиодыДиод — это поляризованное устройство, пропускающее ток только в одном направлении. Поляризованный, он имеет положительный вывод (анод) и отрицательный вывод (катод). Плоский край треугольника — анод, линия — катод:
ТранзисторыТранзисторы используются либо для усиления напряжения, либо для переключения электрических токов.Наиболее распространенными транзисторами являются транзисторы с биполярным переходом (BJT). Есть два основных типа BJT-транзисторов — NPN и PNP. Транзисторы NPN включаются, когда ток течет через базу транзистора, в то время как транзисторы PNP включаются, когда на базе транзистора нет тока. Верхний схематический символ показывает транзистор NPN, а нижний символ показывает транзистор PNP:
Интегральные схемыИнтегральные схемы — это схемы, которые содержат от сотен до миллионов резисторов, конденсаторов и транзисторов в небольшом корпусе.Интегральные схемы выполняют множество функций. Существуют интегральные схемы для усилителей звука, таймеров, микропроцессоров и многого другого. Три наиболее часто используемых интегральных схемы — это таймер 555, аудиоусилитель LM386 и операционный усилитель LM358.
Таймер
555Чаще всего таймер 555 используется для обеспечения синхронизированных электрических задержек. Однако его также можно использовать как осциллятор и как элемент триггера. На схеме ниже показано фактическое расположение контактов таймера 555 с внутренней схемой IC:
.Второе изображение — схематический символ таймера 555, используемого в схемах:
Операционный усилитель сОперационные усилители — это усилители напряжения со входами и обычно с одним выходом.Их также называют операционными усилителями. Условное обозначение операционного усилителя выглядит так:
Модель
LM386Аудиоусилитель LM386 — это операционный усилитель, специально разработанный для маломощного усиления звука. Будучи маломощным, он идеально подходит для аудиоустройств с батарейным питанием, таких как гитары, радио и любых других схем, издающих звук. Вот схема контактов LM386:
И это символ, используемый на принципиальных схемах:
Модель
LM358LM358 — это микросхема двойного операционного усилителя, работающая от общего источника питания.Обычно используется в качестве усилителя преобразователя, интегратора, дифференциатора или повторителя напряжения. Вот схема контактов LM358:
А вот символ, используемый на схемах:
Схематические символы для операционных усилителей обычно не показывают контакты, которые не используются в цепи, как в случае с символом LM358 выше, где показаны только пять из восьми контактов.
Логические воротаЛогические вентили — это электронные схемы, обрабатывающие сигналы, представляющие истинные или ложные значения.Четыре стандартные логические функции — это И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В дополнение к этим функциям есть также логические вентили NAND, NOR и XNOR.
ИВыход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны. Вот схематический символ логического элемента И:
ИЛИВыход логического элемента ИЛИ является истинным, если хотя бы один из его входов истинен. Вот схематический символ ворот OR:
НЕЭлемент НЕ выводит сигнал, противоположный входу, поэтому его также называют инвертором.Следовательно, выход истинен, когда вход ложен. Вот схематический символ ворот НЕ:
XORЭлемент «исключающее ИЛИ» или исключающее ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XOR может быть истинным только тогда, когда один вход является истинным, а другой — ложным. Вот схематический символ логического элемента XOR:
NANDЛогический элемент «НЕ-И» или «НЕ-И» может иметь два или более входа. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если какой-либо из входов ложен.Вот схематический символ логического элемента И-НЕ:
НОРЭлемент «НЕ-ИЛИ» или «НЕ-ИЛИ» имеет два или более входа. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, когда все его входы ложны. Вот схематический символ ворот ИЛИ:
XNORЭлемент «исключающее ИЛИ» или исключающее ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XNOR истинен только тогда, когда оба его входа истинны или когда оба его входа ложны. Вот схематический символ ворот XNOR:
Оптоэлектронные устройстваОптоэлектронные устройства — это устройства, которые используют свет и электричество для различных целей.Оптоэлектронные устройства можно разделить на две категории — светочувствительные и светоизлучающие. Например, вот схематический символ светочувствительного устройства, называемого фотодиодом:
В отличие от этого, вот схематическое обозначение светоизлучающего устройства, называемого светоизлучающим диодом (LED):
Динамик сДинамик преобразует электрическую энергию в звуковую. Его схематический символ выглядит как реальный динамик:
Микрофон сМикрофоны — это преобразователи, преобразующие звуковые волны в электрический сигнал.Вот схематический символ микрофона:
Предохранитель сПредохранители — это предохранительные устройства, обеспечивающие защиту от перегрузки по току в электрической цепи. Основным элементом предохранителя является провод узкого сечения, который плавится, когда через него протекает слишком большой ток. Вот схематический символ предохранителя:
Двигатель сДвигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Его схематический символ — круг с буквой «M», а положительные и отрицательные клеммы слева и справа:
Антенна сАнтенна — это устройство, которое принимает или передает радиосигналы.Вот схематический символ антенны:
Провода и соединения на схемах
Теперь, когда вы знакомы с общими символами, используемыми в схематических диаграммах, давайте посмотрим, как читать соединения и пересечения проводов. Провода представлены линиями, а соединения — точками.
На изображениях ниже показаны схематические обозначения проводов, когда они физически соединены в цепи. Точки над перекрестками называются узлами:
Отсутствие узла означает, что провода не соединены, а просто проходят друг мимо друга, вот так:
Есть еще один способ показать неподключенные провода на схеме с полукругом над точкой пересечения проводов, например:
Теперь, когда вы знакомы с основными схемными обозначениями и соединениями проводов, вы готовы читать простую схему.Не забывайте о полярностях. Ниже представлена простая схема, состоящая всего из трех элементов — батареи, светодиода и резистора:
Батарея 9 В питает цепь, а резистор ограничивает ток батареи, чтобы не перегорел светодиод. Помните, что положительная сторона диода — это плоский край треугольника, а отрицательная сторона — прямая линия.
Понимание того, как читать схемы, также поможет вам при желании изменить схему.Но это также важно и для многих других целей, например, для поиска и устранения неисправностей в схемах и проектирования печатных плат. Надеюсь, вы нашли этот урок полезным! Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы…
КАК ПРОЧИТАТЬ ЦЕПНЫЕ СХЕМЫ: 4 шага
Хорошо, теперь, когда мы прошли через основы, давайте попробуем прочитать реальную схему цепи. Итак, давайте рассмотрим эту схему!
* Я пронумеровал каждый символ, чтобы мы оставались на той же странице, пока я описываю каждую часть.
Первый символ, который вы видите, — это символ с двумя горизонтальными линиями, одна меньше другой.ты помнишь что это? вы всегда можете вернуться к руководству. это батарея. в данном случае батарея на девять вольт. Если вы посмотрите на главу о полярности, вы увидите, что более длинная линия представляет собой положительный полюс батареи.
, затем вы можете увидеть, что есть линия, соединяющая положительную сторону батареи со второй частью, которая, если вы посмотрите на руководство, вы найдете переключатель с двумя положениями: замкнут (включен) и разомкнут (выключен). кажется наоборот? это не потому, что если вы подумаете об этой маленькой дверце, как о штуке на закрывающемся символе, то она замкнет цепь, таким образом, находясь «включенным».
так что, когда мы щелкаем выключателем, куда дальше идет электричество? эта волнистая линия — резистор. это символ, который вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите запомнить. они есть почти в каждой цепи. в основном просто гарантирует, что не слишком много энергии от батареи будет поглощено следующей частью, сопротивляясь потоку электричества.
, поэтому последняя часть — это треугольник. это диод (как вы можете видеть на удобной диаграмме в этой библии). в данном случае светодиод или светодиод. помните, что светодиоды поляризованы, поэтому, когда вы действительно собираетесь сделать эту схему, убедитесь, что вы правильно ее вставили.
наконец-то вы можете видеть, что отрицательная сторона светодиода соединяется обратно с отрицательной клеммой аккумулятора, и цепь замкнута!
ВОТ ЕСТЬ! фонарик! Теперь вы можете приступить к созданию самой вещи!
Строительство этой трассы принесет с собой свои проблемы. Итак, если вы хотите, чтобы вас обошли стороной, ознакомьтесь с моими инструкциями: «Создание схем: красота макетов». он пройдёт через точные этапы сборки этого фонарика, в том числе, где купить запчасти по самой низкой цене.но также научит вас более важным знаниям для построения всевозможных схем. (я действительно сделал это)
важное замечание, схема не скажет вам все, что вам нужно знать. в большинстве случаев будет отдельный текст, сообщающий вам, какие именно детали покупать, вы не можете просто вставить какой-либо резистор или конденсатор и еще много чего. У меня есть подробности о частях этого проекта в следующем руководстве, упомянутом выше.
ПОЖАЛУЙСТА, ПРОЦЕДУРА И КОММЕНТАРИЙ
это моя первая идея, мне нужна обратная связь
Понимание схем — Технические статьи
Если вы хотите лучше понять, как читать схемы, это полезное руководство даст вам фору.
Дизайн каждой новой электрической платы начинается с идеи. Затем эта идея определяется словами и диаграммами в спецификации. Любой может зайти так далеко, но следующий шаг требует фундаментального понимания принципиальных схем.
Схема— это мост между концептуальным электрическим дизайном и физической реализацией печатной платы в сборе, или PCBA.
Монтажный лом Схемапреследует две основные цели.Во-первых, они сообщают о намерениях дизайна. Для специалиста в области электротехнического проектирования схемы должны четко передавать цель конструкции. И, во-вторых, они существуют, чтобы направлять и управлять разводкой печатной платы.
Чтобы хорошо начать разбираться в схемах, вы должны понимать некоторые основные вещи: символы компонентов, позиционные обозначения (REFDES), цепи и выходы.
Условные обозначения (REFDES)
Ссылочные обозначенияпредставляют собой уникальные идентификационные метки для каждого физического компонента, и они многое говорят о компонентах, к которым они относятся.
Правильное использование REFDES сообщает схемному считывателю тип компонента и количество символов на компонент. Хотя существуют стандартные символы, обозначающие различные типы электрических компонентов, которые мы обсудим далее, не все схемы соответствуют всем этим стандартам.
В случае, когда каждый пассивный компонент показан в виде общего блока с выводами, префиксы позиционного обозначения могут многое рассказать вам о типе компонента, который представляет собой символ. Условные обозначения также служат ссылкой на спецификацию материалов (BOM).В спецификации указан номер детали каждого компонента в вашей конструкции PCBA, и он указывает, в каких местах должна быть установлена эта деталь, посредством REFDES.
Стандартный отраслевой формат для позиционных обозначений включает буквенный код, указывающий тип компонента, за которым следует уникальный номер.
| BT = аккумулятор | J = разъем | R = резистор |
| C = конденсатор | K = реле | S или SW = переключатель |
| D = диод | L = индуктор | T = трансформатор |
| F = предохранитель | P = разъем | U = интегральная схема |
| H = Оборудование | Q = Транзистор | Y = Кристалл |
Мы укажем REFDES для каждого компонента, как мы обозначим их символы ниже.
Обозначения компонентов
Обозначения компонентов на схеме представляют физические компоненты, которые будут припаяны к печатной плате (PCB) в процессе сборки. Иногда они также могут представлять собой структуры печатной платы, такие как переходные отверстия или контрольные точки.
Символы компонентов часто представляют собой стандартную форму или рисунок, который указывает, к какому типу электрических компонентов они относятся, хотя иногда они представляют собой не что иное, как прямоугольник со штырями. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы имеют стандартные символы, которые мы кратко рассмотрим ниже.
Символы компонентов всегда имеют один или несколько контактов, к которым можно выполнить электрические соединения. Каждый вывод условного обозначения схемы имеет номер, соответствующий чертежу физического компонента. Один или несколько символов могут использоваться для обозначения одного электрического компонента. Компоненты с большим количеством контактов часто представлены несколькими схемными символами просто для удобства чтения схем.
В случае части, определяемой несколькими символами, каждый разделенный символ, который относится к одному и тому же физическому компоненту, имеет один и тот же позиционный обозначение.
Обычно используемые условные обозначенияРезистор
Резисторы — чрезвычайно распространенные электрические компоненты. В США они обычно отображаются в виде зигзагообразной линии, хотя в международном стандарте они отображаются в виде прямоугольника.
Американские (вверху) и международные (внизу) символы для резисторов Резисторыобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R».
Конденсатор
Конденсаторы тоже очень распространены. Они показаны в виде двух линий, разделенных зазором, что свидетельствует об их фундаментальной конструкции из двух заряженных пластин, разделенных диэлектриком. Два символа первичного конденсатора неполяризованы и поляризованы.
Поляризованные конденсаторы обозначаются изогнутой линией (для обозначения отрицательной клеммы) и / или знаком плюс (для обозначения положительной клеммы).
Обозначения конденсаторов.Показаны неполяризованный конденсатор слева и три варианта поляризованного конденсатора. Конденсаторыобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «C».
Катушка индуктивности
Катушки индуктивности, такие как резисторы и конденсаторы, являются основными пассивными компонентами, используемыми в электрических цепях. Индукторы показаны в виде серии кривых, представляющих их основную конструкцию. Индукторы проще всего сконструировать из обмотки проволоки вокруг некоторого материала сердечника.
Обозначение индуктора Катушки индуктивностиобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «L».
Диод
Диоды — это электрические компоненты, которые пропускают ток только в одном направлении. Существует множество типов диодов. Например, стабилитроны не пропускают обратный ток, пока обратное напряжение диода не достигнет определенного заданного уровня.
Обозначение диодаСветоизлучающий диод (LED) излучает свет, когда через него течет ток в прямом направлении. Диод Шоттки устроен так, что он работает так же, как простой диод, но переключается быстрее и имеет меньшее прямое падение напряжения.
Обозначение стабилитрона Обозначение диода ШотткиДиоды обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «D» или «Z» (для стабилитронов).«LED» иногда используют для светодиодов.
Транзистор
Транзисторыпохожи на электрические переключатели, в которых напряжение смещения или ток в одной области включает ток, протекающий через основные клеммы.
Существует два основных типа транзисторов: транзисторы с биполярным переходом (BJT) и полевые транзисторы (FET).
Проще говоря, BJT — это устройства с управляемым током, в которых ток, протекающий через штырь базы или выходящий из нее, включает больший ток через штыри коллектора и эмиттера.
символов BJTТакже упрощенно, полевые транзисторы представляют собой устройства, управляемые напряжением, где напряжение на выводе затвора включает ток через выводы стока и истока. Для транзисторов используется множество чертежей, на которых показано различное количество деталей внутренних компонентов.
символы полевого транзистораТранзисторы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Q».«M» иногда используется для устройств MOSFET. «Т» иногда используется неправильно, и этого следует избегать.
Для получения более подробной информации о BJT, FET, IGBT и многом другом, ознакомьтесь с нашей статьей, посвященной схематическим обозначениям для транзисторов.
Резисторы переменные
Переменные резисторы, такие как потенциометры и реостаты, представляют собой резисторы, которые изменяют сопротивление в соответствии с настройками пользователя. Двухконтактные переменные резисторы показаны в виде резистора со стрелкой поперек него, а потенциометры (с тремя выводами) добавляют стрелку, указывающую сбоку от символа резистора.
Обозначение реостата Обозначение потенциометраРезисторы, зависящие от напряжения, или варисторы, похожи на переменный резистор, но с линией поперек него вместо стрелки.
Обозначение варистораСпециальные резисторы на схемах чаще всего обозначаются условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», хотя иногда используются «VR» (для переменных резисторов или потенциометров) или «RV» (для варисторов).
Интегральная схема
Интегральные схемы — это целые электрические схемы, созданные из полупроводникового материала в одном корпусе. Интегральные схемы — это процессоры, память, операционные усилители и регуляторы напряжения, которые выглядят как квадраты или прямоугольники, установленные на печатной плате.
Интегральные схемы показаны в виде коробки или набора коробок с маркированными контактами для питания, входов и выходов.
Интегральные схемы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U», а иногда и с буквы «IC».
Кристалл / осциллятор / резонатор
Все три из них обеспечивают стабильную выходную частоту при включении в цепь. Кристаллы, генераторы и резонаторы — это не одно и то же, они имеют разные характеристики и требуют разных схем поддержки, но их основные цели схожи.
Хрустальный символКристаллы и генераторы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Y».Иногда используется «X»; это письмо также является универсальным для компонентов, не относящихся к другой категории.
Цифровые логические ворота
Существует много цифровых логических вентилей — больше, чем можно подробно описать в этом обзоре. Полное объяснение цифровой логики и множества различных типов логических вентилей см. На странице учебника AAC о цифровых сигналах и вентилях.
Логические вентилипродаются как интегральные схемы, поэтому на схемах они обозначены позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы.
Операционный усилитель
Операционные усилители и компараторы имеют множество полезных функций в схемах, и на схемах они показаны в виде боковых треугольников с входом (+) и (-), а иногда и с выводами питания и заземления.
Символ операционного усилителяСхема операционного усилителя с двумя источниками питания (слева) и конфигурация с одним источником питания (справа) с обозначенными контактами питания и заземления
Операционные усилители и компараторы обозначены на схемах позиционными обозначениями (REFDES), начинающимися с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы.Кроме того, операционные усилители иногда используют REFDES, начинающиеся с «OP».
Разъем / Заголовок
Разъемы и заголовки — это места, где другие цепи или кабели подключаются к цепи, описанной схемой. Существует большое разнообразие типов и ориентаций соединителей, и они также представлены на схемах с помощью большого количества символов.
Иногда схематические символы представляют собой простые прямоугольники, а иногда схематические символы представляют собой рисунки, которые выглядят как физические соединители, которые они представляют.
Соединительные символыРазъемы и заголовки чаще всего обозначаются на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «J» или буквы «P».
Переключатель
Переключателиобычно обозначаются схематическим символом, который представляет тип переключателя и количество полюсов / ходов и штырей.
Символы переключения Коммутаторыобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с букв «SW».
Аккумулятор
Батареи показаны схематическим обозначением, состоящим из длинной и короткой линий, которые вместе представляют один элемент батареи. На практике большинство схематических символов батареи изображаются как две ячейки, независимо от того, сколько ячеек фактически содержит батарея.
Символ батареиБатареи обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «B».
Трансформатор
Трансформаторы обычно обозначаются схематическим обозначением, которое символически представляет принцип работы трансформатора. Это похоже на две параллельные катушки индуктивности, между которыми есть что-то среднее, обычно линия или две.
Трансформаторыобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «T».
Предохранитель / PTC
Предохранители или PTC ( p ositive t em temperature c oefficient device) — это устройства защиты цепей, которые «перегорают» (перегорают) или резко увеличивают сопротивление в случае протекания через них слишком большого тока.
Предохранителиобычно показаны на схемах с символом, который выглядит как боковая буква «S».
Обозначение предохранителя Предохранителиобозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «F».
PTC обычно отображаются в виде прямоугольника с линией, проходящей через него по диагонали; тот же символ используется для термисторов PTC.
Символы PTC На схемахPTC обозначены позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», «VR» или «PTC».
Некомпонентные символы
На схемах есть и другие символы, которые не представляют физические компоненты. Некоторые символы представляют собой физические структуры, которые должны быть встроены в саму печатную плату, например контрольные точки или монтажные отверстия.
Символы контрольных точек
Другие условные обозначения обозначают шины питания или заземления.
Обозначение заземленияДругие условные обозначения используются для соединения между различными страницами схемы, с метками, указывающими, частью какой электрической сети они являются.
Некомпонентные символы часто не имеют позиционных обозначений. Некоторые из них будут иметь условные обозначения (REFDES), начинающиеся с букв «TP» (контрольные точки), «MH» (монтажные отверстия) или «X» (общий универсальный код для типов, не указанных в иных случаях).
Для получения более подробной информации о некоторых символах, обсуждаемых в этой статье, ознакомьтесь с трактовкой Робертом Кеймом схематических символов для пассивных компонентов.
Сети
На языке схем и печатных плат цепи — это электрические соединения, проводимые печатной платой.Цепи выглядят как линии, соединяющие выводы символа компонента с другими выводами или цепями.
При рисовании схем рекомендуется маркировать важные цепи, чтобы их можно было четко идентифицировать при размещении на печатной плате. Если две цепи не нарисованы как соединенные, но имеют одинаковую метку, они будут рассматриваться как физически соединенные программным обеспечением захвата схемы, так что при экспорте проекта в инструмент компоновки печатной платы они будут одной и той же цепью.
Изображение схемы с двумя цепями, которые не нарисованы соединенными, но помечены одинаково, поэтому физически соединены, в данном случае «STEPM_R_EN»Рекомендуется использовать специальные символы для отображения сетевых подключений к другим страницам или частям той же страницы, когда они не отображаются как подключенные.Это внутристраничные (внутри страницы) или межстраничные (между страницами) символы соединения.
Межстраничные соединителиДля удобства чтения хорошие схемы избегают перекрытия цепей везде, где это возможно, но это не всегда возможно. Когда две цепи соединяются, большинство инструментов для рисования схем добавляют точку или круг соединения. Отсутствие точки соединения означает, что две цепи не соединены, а просто проходят друг над другом. Более продвинутые инструменты схематического рисования показывают перемычку, чтобы было еще более ясно, что две цепи не связаны.
Сети соединенные Несоединенные сети (с проводным переходом)Важные выходные данные: список цепей и спецификация
Список соединений
Самый важный вывод схемы — список соединений. Этот файл или набор файлов является основным входом для программного обеспечения компоновки печатной платы, и он используется разработчиками компоновки для управления размещением и разводкой всех схем на плате.
Форматы списка цепейразличаются, но обычно они определяют в довольно простой форме каждый компонент или символ в схеме и каждое соединение (сеть) между ними.Если вы назвали свои цепи в схеме, эти имена цепей появятся в списке соединений как точки соединения между частями. Если вы не назвали цепь, средство вывода списка цепей сгенерирует для нее имя.
Обычно список соединений будет содержать несколько таблиц: в одной перечислены части и их имена, в другой перечислены имена цепей и их соединения и т. Д. Списки соединений также могут использоваться для включения дополнительной информации, необходимой для моделирования цепей SPICE. См. Здесь несколько простых примеров вывода списка соединений.
Спецификация (Спецификация)
Другой важный вывод схемы — это спецификация или спецификация. Результатом спецификации является электронная таблица или база данных, которая сопоставляет все REFDES в схеме с физическим компонентом и номером детали.
Существует множество форматов вывода спецификации, в зависимости от сложности вашей схемы и базы данных деталей, а также от того, какой тип вывода вам нужен. В самом простом случае у вас может быть список условных обозначений, на каждом из которых указан номер детали производителя.
Снимок экрана с выходными данными OrCAD BOMБолее сложные спецификации будут включать внутренние номера деталей вашей компании, количество деталей, используемых в нескольких местах, несколько номеров деталей поставщиков, которые могут использоваться для данной детали, и т. Д. Спецификация содержит информацию, необходимую для создания схемы и ее фактического построения. в сборку.
Схемы — это гораздо больше, чем просто эти ключевые вещи.Целые отрасли и карьеры строятся вокруг схематического проектирования и сборки печатных плат. Но понимание этих пяти вещей поможет вам лучше понять самые важные основы построения схем.
Вы просматриваете схему и нуждаетесь в помощи по чему-то, не описанному в этой статье? Расскажите нам об этом в комментариях, и мы можем составить статью, чтобы помочь!
Руководство по принципиальным схемам для начинающих »Школы электротехники
Первый взгляд на принципиальную схему может сбить с толку, но если вы умеете читать карту метро, вы можете читать и схемы.Цель та же: добраться из точки А в точку Б. Буквально цепь — это путь, по которому течет электричество. Если вы знаете, что искать, это станет вашей второй натурой. Вначале вы просто будете их читать, но со временем вы начнете создавать свои собственные. Это руководство покажет вам несколько общих символов, которые вы обязательно встретите в своей будущей электротехнической карьере.
Язык схемотехники
Во-первых, давайте посмотрим на некоторые термины, которые вам необходимо знать:
- Напряжение : Измеренное в вольтах (В) напряжение — это «давление» или «сила» электричества.Обычно это обеспечивается батареей (например, батареей 9 В) или «электросетью», розетки в вашем доме работают от 120 В. Розетки в других странах работают от другого напряжения, поэтому в поездках вам понадобится преобразователь.
- Ток : Ток — это поток электричества или, более конкретно, поток электронов. Он измеряется в амперах (амперах) и может течь только при подключенном источнике напряжения.
- Сопротивление : Измеряется в Ом (R или Ω), сопротивление определяет, насколько легко электроны могут проходить через материал.Такие материалы, как золото или медь, называются проводниками , поскольку они легко допускают движение (низкое сопротивление). Пластик, дерево и воздух являются примерами изоляторов , препятствующих движению электронов (высокое сопротивление).
- DC (постоянный ток) . Постоянный ток — это непрерывный ток в одном направлении. Постоянный ток может течь не только через проводники, но и через полупроводники, изоляторы и даже через вакуум.
- AC (переменный ток) . В переменном токе ток периодически меняется в двух направлениях, часто образуя синусоидальную волну.Частота переменного тока измеряется в герцах (Гц) и обычно составляет 60 Гц для электричества в жилых и деловых целях.
Схема
А теперь самое интересное. Получение степени инженера-электрика, а затем получение работы в этой области означает, что вы увидите много-много этих схем. Важно точно понимать, что с ними происходит. Хотя они могут (и будут) становиться очень сложными, это лишь некоторые из распространенных графических элементов, на которые вы можете опираться.
Начинаешь понимать? Это основы, и они могут даже показаться вам очевидными или интуитивно понятными, например, провода и подключены ли они. Всякий раз, когда вы определяете свою конкретную область электротехники, вы можете увидеть более сложные диаграммы и символы. Вы также узнаете, что в разных странах используются разные символы. Например, из двух обозначений резисторов, представленных выше, первый используется в США, а второй — в Европе. Вы также узнаете о различных символах, используемых для переключателей, других источников питания, индукторов, счетчиков, ламп, светодиодов, транзисторов, антенн и многого другого.
Обдумывая, какая программа по электротехнике подходит именно вам, важно помнить об основах этой области. Как упоминалось ранее, эти символы и схемы будут повсюду. Чем раньше вы познакомитесь со словесным и графическим языками инженерии, тем более подготовленными вы будете к получению ученой степени. Если вы хотите увидеть больше: 1) это означает, что вы на правильном пути; 2) считайте эту таблицу своей цифровой шпаргалкой.
Общие сведения о электрических чертежах
Голы
1.Распознавайте символы, часто используемые на схемах двигателей и управления.
2. Прочтите и постройте лестничные диаграммы.
3. Прочтите электрические схемы, однолинейные и блок-схемы.
4. Ознакомьтесь с клеммными соединениями для различных типов. моторов.
5. Прочтите информацию, содержащуюся на паспортных табличках двигателя.
6. Ознакомьтесь с терминологией, используемой в цепях двигателей.
7. Ознакомьтесь с принципами работы ручных и магнитных пускателей двигателей.
При работе с двигателями используются разные типы электрических чертежей. и их схемы управления. Чтобы облегчить создание и чтение электрические чертежи, используются определенные стандартные символы.
Для чтения чертежей электродвигателя необходимо знать как значение символов и как работает оборудование.
Этот раздел поможет вам понять использование символов в электрических рисунки. В разделе также объясняется моторная терминология и поясняется это с практическим применением.
ЧАСТЬ 1 Символы — сокращения — лестничные диаграммы
Обозначения двигателей
Цепь управления двигателем может быть определена как средство подачи питания к и отключение питания от двигателя. Символы, используемые для обозначения различные компоненты системы управления двигателем можно рассматривать как тип технической стенографии.
Использование этих символов способствует упрощению схемотехнических схем. и легче читать и понимать.
В системах управления двигателями символы и соответствующие линии показывают, как цепи соединены друг с другом. К сожалению, не все электрические и электронные символы стандартизированы. Вы найдете немного разные символы, используемые разными производителями. Также символы иногда выглядят ничего похожего на настоящую вещь, поэтому вам нужно узнать, что означают символы. FGR. 1 показаны некоторые типичные символы, используемые в принципиальных схемах двигателей.
Сокращения терминов двигателя
Аббревиатура — это сокращенная форма слова или фазы.Заглавные буквы используются для большинства сокращений. Ниже приводится список некоторых сокращения, обычно используемые в принципиальных схемах двигателей.
Переменный ток Якорь ARM АВТО автоматический выключатель BKR COM общий Реле управления CR Трансформатор тока CT DC постоянный ток DB динамическое торможение Поле FLD FWD вперед GRD земля Мощность в л.с. Концевой выключатель LS MAN ручной двигатель MTR Пускатель двигателя M NEG отрицательный NC нормально замкнут NO нормально разомкнутый OL реле перегрузки PH фаза PL контрольная лампа POS положительная мощность PWR PRI первичная кнопка PB
REC выпрямитель REV обратный RH реостат SSW предохранительный выключатель SEC вторичный 1-фазный однофазный соленоид SOL SW-переключатель T1, T2, T3 клеммные соединения двигателя Трехфазный трансформатор с выдержкой времени TD, 3 фазы, трансформатор
Лестничные схемы двигателей
На чертежах управления двигателемпредставлена информация о работе схемы, устройства. расположение оборудования и инструкции по подключению.Символы, используемые для представления переключатели состоят из узловых точек (мест, где друг друга), контактные полосы и специальный символ, который идентифицирует конкретный тип переключателя, как показано в FGR. 2.
Хотя устройство управления может иметь более одного набора контактов, только Используемые в схеме контакты представлены на контрольных чертежах.
Для установки, обслуживания и ремонта используются различные схемы и чертежи управления. и устранение неисправностей в системах управления двигателем.К ним относятся лестничные диаграммы, электрические схемы, линейные схемы и блок-схемы. «Лестничная диаграмма» (считается некоторыми в виде схематической диаграммы) фокусируется на электрическом функционировании цепи, а не физическое расположение устройства. Например, два кнопки остановки могут физически находиться на противоположных концах длинного конвейера, но электрически рядом на лестничной диаграмме.
Лестничные диаграммы, например, показанная в FGR. 3, нарисованы двумя вертикальные линии и любое количество горизонтальных линий.Вертикальные линии (называемые рельсами) подключаются к источнику питания и обозначаются как линия 1 (L1) и линия 2 (L2). Горизонтальные линии (называемые ступенями) соединяются через L1 и L2 и содержат схему управления.
Лестничные диаграммы предназначены для чтения, как книгу, начиная с вверху слева и читать слева направо и сверху вниз.
Поскольку лестничные диаграммы легче читать, они часто используются при трассировке. через работу цепи.Большинство программируемых логических контроллеров (ПЛК) используют концепцию лестничных диаграмм в качестве основы для своего программирования. язык.
FGR. 1 Символы управления двигателем.
FGR. 2 Переключите компоненты символа.
FGR. 3 Типовая лестничная диаграмма.
FGR. 4 Электропроводка двигателя и цепи управления.
Большинство лестничных диаграмм иллюстрируют только однофазную цепь управления. подключен к L1 и L2, а не к трехфазной цепи питания мотор.FGR. 4 показана схема подключения силовой цепи и цепи управления.
На схемах, включающих проводку силовых цепей и цепей управления, вы можете увидеть: как тяжелые, так и легкие проводники. Жирные линии используются для силовая цепь с более высоким током и более светлые линии для более слаботочной цепь управления.
Показаны проводники, которые пересекаются друг с другом, но не имеют электрического контакта. пересекающимися линиями без точки.
Проводники, которые входят в контакт, обозначены точкой на стыке.В большинстве случаев управляющее напряжение получается напрямую от источника питания. цепи или от понижающего управляющего трансформатора, подключенного к источнику питания схема.
Использование трансформатора позволяет снизить напряжение (120 В переменного тока) для управления. цепи при питании цепи питания трехфазного двигателя с повышенным напряжение (480 В переменного тока) для более эффективной работы двигателя.
Лестничная диаграмма дает необходимую информацию для упрощения следования последовательность работы схемы.
Это отличный помощник в поиске и устранении неисправностей, поскольку он наглядно показывает, эффект, который открытие или закрытие различных контактов оказывает на других устройствах в схема. Все переключатели и релейные контакты классифицируются как обычные. открытый (NO) или нормально закрытый (NC). Позиции, изображенные на диаграммах, электрические характеристики каждого устройства, которые будут обнаружены при его куплен и не подключен ни в какую цепь. Иногда это называют как «готовое» или обесточенное состояние.Это важно чтобы понять это, потому что он также может представлять положение обесточивания в цепи. Обесточенное положение относится к положению компонента. когда цепь обесточена или в цепи нет напряжения. Эта точка отсчета часто используется в качестве отправной точки в анализе. работы схемы.
FGR. 5 Идентификация катушек и связанных контактов.
Обычный метод, используемый для идентификации катушки реле и задействованных контактов им — поместить букву или буквы в круг, представляющий катушка (FGR.5). Каждый контакт, которым управляет эта катушка, будет иметь буква катушки или буквы, написанные рядом с символом контакта.
Иногда при наличии нескольких контактов, управляемых одной катушкой, число добавляется к письму для обозначения контактного номера. Хотя там являются стандартными значениями этих букв, большинство диаграмм содержат список ключей показать, что означают буквы; обычно они взяты из названия устройства.
Нагрузка — это компонент цепи, имеющий сопротивление и потребляющий электрическую энергию. питание подается от L1 к L2.Катушки управления, соленоиды, звуковые сигналы и пилот огни являются примерами нагрузок. Должно быть включено хотя бы одно загрузочное устройство. на каждой ступеньке лестничной диаграммы. Без загрузочного устройства управление устройства будут переключать разомкнутую цепь на короткое замыкание между L1 и L2. Контакты от устройств управления, таких как переключатели, кнопки, и реле считаются не имеющими сопротивления в замкнутом состоянии. Связь контактов параллельно с нагрузкой также может привести к короткому замыканию когда контакт замыкается.Ток в цепи будет минимальным. сопротивление через замкнутый контакт, замыкая нагрузку под напряжением.
Обычно нагрузки размещаются в правой части лестничной диаграммы рядом с к L2 и контактам с левой стороны рядом с L1. Одно исключение из этого правилом является размещение нормально замкнутых контактов, контролируемых устройство защиты двигателя от перегрузки. Эти контакты нарисованы справа сторона катушки стартера двигателя, как показано на FGR.6. Когда две и более загрузки должны быть запитаны одновременно, они должны быть подключены в параллельно. Это гарантирует, что полное линейное напряжение от L1 и L2 будет появляются при каждой загрузке. Если нагрузки подключены последовательно, ни один получит все сетевое напряжение, необходимое для правильной работы. Отзывать что при последовательном соединении нагрузок приложенное напряжение делится между каждая из нагрузок. При параллельном подключении нагрузок напряжение на каждая нагрузка одинакова и равна приложенному напряжению.
Управляющие устройства, такие как переключатели, кнопки, концевые выключатели и давление переключатели управляют нагрузками. Обычно подключаются устройства, запускающие нагрузку. параллельно, а устройства, останавливающие нагрузку, подключаются последовательно. Для например, несколько пусковых кнопок, управляющих одним и тем же пускателем двигателя. катушка будет подключена параллельно, а несколько кнопок останова будут подключены последовательно (FGR.7). Все устройства управления идентифицированы с соответствующей номенклатурой устройства (например,г., стоп, старт). Точно так же все нагрузки должны иметь аббревиатуры для обозначения тип нагрузки (например, M для катушки стартера). Часто дополнительный числовой суффикс используется для различения нескольких устройств одного типа. Для Например, цепь управления с двумя пускателями двигателя может идентифицировать катушки как M1 (контакты 1-M1, 2-M1 и т. д.) и M2 (контакты 1-M2, 2-M2 и т. д.).
FGR. 6 Нагрузки размещены справа, а контакты слева.
FGR. 7 Стопорные устройства подключаются последовательно, а пусковые устройства подключаются параллельно.
FGR. 8 Лестничная диаграмма с подробным описанием номеров ступеней.
По мере увеличения сложности схемы управления ее лестничная диаграмма увеличивается в размере, что затрудняет чтение и поиск контактов контролируются какой катушкой. «Нумерация звеньев» используется для помощи в чтении и понимании больших лестничных диаграмм. Каждая ступенька обозначена лестничная диаграмма (ступеньки 1, 2, 3 и т. д.).), начиная с верхней ступени и чтение вниз. Ступеньку можно определить как полный путь от L1 до L2, содержащий нагрузку. FGR. 8 иллюстрирует маркировку каждой ступени в линейная диаграмма с тремя отдельными ступенями:
• Путь для ступени 1 завершается нажатием кнопки реверса, цикл кнопка запуска, концевой выключатель 1LS и катушка 1CR.
• Путь для ступени 2 завершается с помощью кнопки реверса, реле контакт 1CR-1, концевой выключатель 1LS и катушка 1CR.Обратите внимание, что ступень 1 и ступень 2 идентифицируются как две отдельные ступени, хотя они контролируют одну и ту же ступеньку. нагрузка. Причина в том, что либо кнопка запуска цикла, либо контакт реле 1CR-1 завершает путь от L1 до L2.
• Путь для ступени 3 завершается через контакт реле 1CR-2 к и соленоид SOL A.
«Числовые перекрестные ссылки» используются вместе с нумерация звеньев для нахождения вспомогательных контактов, управляемых катушками в цепь управления.Иногда вспомогательные контакты не находятся в непосредственной близости на лестничной диаграмме к катушке, контролирующей их работу. Чтобы найти эти контакты, номера звеньев указаны справа от L2 в скобках. на звене катушки, контролирующей их работу.
В примере, показанном в FGR. 9:
• Контакты катушки 1CR появляются в двух разных местах на линии. диаграмма.
• Цифры в скобках справа от линейной диаграммы обозначают расположение линии и тип контактов, контролируемых катушкой.
• Цифры в скобках для нормально разомкнутых контактов имеют без специальной маркировки.
• Номера, используемые для нормально замкнутых контактов, обозначаются подчеркиванием. или завышение числа, чтобы отличить их от нормально разомкнутых контактов.
• В этой схеме катушка управляющего реле 1CR управляет двумя наборами контактов: 1CR-1 и 1CR-2. Это показано цифровым кодом 2, 3.
Для правильного подключите проводники цепи управления к их компонентам в цепи.Метод, используемый для идентификации проводов, зависит от производителя. FGR. 10 иллюстрирует один метод, в котором каждая общая точка в цепи присвоен справочный номер:
• Нумерация начинается со всех проводов, подключенных к стороне L1 устройства. блок питания обозначен номером 1.
• Продолжение в верхнем левом углу диаграммы со звеном 1, новый номер назначается последовательно для каждого провода, пересекающего компонент.
• Электрически общие провода обозначены одинаковыми номерами.
• После того, как был назначен первый провод, напрямую подключенный к L2 (в в этом случае 5) все остальные провода, напрямую подключенные к L2, будут помечены. с таким же номером.
• Количество компонентов в первой строке лестничной диаграммы определяет номер провода для проводников, напрямую подключенных к L2.
FGR. 9 Числовая система перекрестных ссылок.
FGR. 10 Нумерация проводов.
FGR. 11 Альтернативная идентификация проводки с документацией.
FGR. 12 Представление механических функций.
FGR. 13 Заземление управляющего трансформатора: (а) управляющий трансформатор
правильно заземлен на сторону L2 цепи; (б) управляющий трансформатор
неправильно заземлен на стороне L1 цепи.
FGR. 11 иллюстрирует альтернативный метод присвоения номеров проводов.В этом методе все провода, напрямую подключенные к L1, обозначаются 1, а все подключенные к L2 обозначены 2. После всех проводов с 1 и 2 отмечены, остальные номера присваиваются в последовательном порядке начиная с верхнего левого угла диаграммы.
Преимущество этого метода в том, что все провода подключаются напрямую. до L2 всегда обозначаются как 2. Лестничные диаграммы могут также содержать серию описаний, расположенных справа от L2, которые используются для документирования функция схемы, управляемая устройством вывода.
Пунктирная линия обычно указывает на механическое соединение. Не делают ошибка чтения ломаной линии как части электрической цепи. В FGR. 12 вертикальные пунктирные линии на кнопках прямого и обратного хода указывают, что их нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты механически связанный. Таким образом, нажатие на кнопку откроет один набор контактов. и закройте другой. Пунктирная линия между катушками F и R указывает что они механически взаимосвязаны.Следовательно, катушки F и R не могут одновременное закрытие контактов благодаря механическому блокирующему действию устройства.
Когда управляющий трансформатор должен иметь одну из вторичных линий заземлен, заземление должно быть выполнено так, чтобы случайное заземление в цепи управления не запустит двигатель или не сделает кнопку остановки или управление не работает. FGR. 13a иллюстрирует вторичный элемент управления. трансформатор должным образом заземлен на сторону L2 цепи.Когда цепь исправна, вся цепь слева от катушки M является Незаземленная цепь (это «горячая» нога). Путь неисправности к земле в незаземленной цепи вызовет короткое замыкание, вызывая предохранитель управляющего трансформатора разомкнут. FGR. 13b показывает ту же схему неправильно заземлен на L1. В этом случае короткое замыкание на массу на слева от катушки M возбудит катушку, неожиданно запустив двигатель. Предохранитель не сработает, чтобы размыкать цепь и нажимать стопор, но тонна не обесточила бы катушку М.Повреждение оборудования и травмы персонала было бы очень вероятно. Понятно, что выходные устройства должны быть подключены напрямую к заземленной стороне цепи.
ЧАСТЬ 1 ВИКТОРИНА
1. Определите, что означает термин «цепь управления двигателем».
2. Почему символы используются для обозначения компонентов на электрических схемах?
3. Электрическая цепь содержит три контрольных лампы. Что приемлемо можно ли использовать символ для обозначения каждого источника света?
4.Опишите основную структуру принципиальной электрической схемы.
5. Линии используются для обозначения электрических проводов на схемах.
а. Чем провода, по которым проходит большой ток, отличаются от проводов, нести слабый ток?
г. Как провода, которые пересекаются, но не соединяются электрически, дифференцируются из тех, которые подключаются электрически?
6. Контакты кнопочного переключателя размыкаются при нажатии кнопки. К какому типу кнопки это относится? Почему?
7.Катушка реле с маркировкой TR содержит три контакта.
Какую приемлемую кодировку можно использовать для идентификации каждого из контактов?
8. Ступенька на лестничной диаграмме требует наличия двух нагрузок, каждая из которых рассчитана на полное линейное напряжение, запитывается, когда переключатель замкнут. Какая связь нагрузок необходимо использовать? Почему?
9. Одним из требований для конкретного двигателя является наличие шести давлений выключатели должны быть замкнуты до того, как двигатель будет запущен.Какие связи переключателей надо использовать?
10. Маркировка проводов на нескольких проводах электрического панели проверяются и обнаруживают, что имеют тот же номер. Что это значит?
11. Пунктирная линия, обозначающая механическую функцию электрического Схема ошибочно принята за проводник и подключена как таковая. Какие два типа проблем, к которым это могло привести?
ЧАСТЬ 2 Электромонтажные схемы — однолинейные блок-схемы
Электрические схемы
FGR.14 Типовая электрическая схема пускателя двигателя.
Этот материал и связанные с ним авторские права являются собственностью и используются с разрешения Schneider Electric.
Электрические схемы используются для демонстрации двухточечной проводки между компонентами. электрической системы, а иногда и их физического отношения друг к другу. Они могут включать идентификационные номера проводов, присвоенные проводникам в лестничная диаграмма и / или цветовое кодирование. Катушки, контакты, двигатели и как показано в фактическом положении, которое можно было бы найти на установке.Эти схемы полезны при подключении систем, потому что соединения могут делаться именно так, как показано на схеме. Схема подключения дает необходимая информация для фактического подключения устройства или группы устройств или для физического отслеживания проводов при поиске и устранении неисправностей. Тем не мение, По такому рисунку сложно определить работу схемы.
FGR. 15 Прокладка проводов в кабелях и коробах.
FGR.16 Электромонтаж с внутренними подключениями магнитного пускателя
опущено.
Схемы подключения представлены для большинства электрических устройств. FGR. 14 иллюстрирует типовая электрическая схема, предусмотренная для пускателя двигателя. На диаграмме показано, как можно точнее, фактическое расположение всех составных частей устройства. Открытые клеммы (отмечены открытым кружком) и стрелки представляют собой соединения, сделанные пользователем. Обратите внимание, что жирные линии обозначают цепь питания, а более тонкими линиями показана схема управления.
Прокладка проводов в кабелях и трубопроводах, как показано в FGR. 15, является важной частью электрической схемы. Схема компоновки кабелепровода указывает начало и конец электропроводки и показаны приблизительные путь, пройденный любым каналом при переходе от одной точки к другой. Интегрированный с рисунком такого рода — это кабелепровод и спецификация кабеля, которые сводит в таблицу каждый канал по количеству, размеру, функциям и услугам, а также включает количество и размер проводов, проложенных в кабелепроводе.
На электрических схемах показаны подробности реальных подключений. Редко они попытаться показать полную информацию о монтажной плате или оборудовании. В схема подключения FGR. 15, приведенный к более простому виду, показан на FGR. 16 без внутренних соединений магнитного пускателя. Провода заключенные в кабелепровод C1, являются частью силовой цепи и рассчитаны на текущее требование двигателя. Провода, заключенные в кабелепровод C2, являются частью цепи управления нижнего напряжения и рассчитаны на текущие требования управляющего трансформатора.
FGR. 17 Комбинированная разводка и лестничная диаграмма.
FGR. 18 Однолинейная схема моторной установки.
FGR. 19 Однолинейная схема системы распределения электроэнергии.
Электрические схемы часто используются вместе с лестничными диаграммами для упростить понимание процесса управления. Примером этого является проиллюстрировано в FGR. 17. На схеме подключения показаны питание и управление. схемы.
Включена отдельная лестничная диаграмма цепи управления, чтобы более четкое понимание его работы. Следуя лестничной диаграмме видно, что контрольная лампа подключена так, что она будет гореть всякий раз, когда стартер находится под напряжением.
Силовая цепь для ясности опущена, так как ее можно проследить. легко на монтажной схеме (жирные линии).
Однолинейные схемы
Однолинейная диаграмма (также называемая однострочной) использует символы вместе с одна линия, чтобы показать все основные компоненты электрической цепи.Некоторый производители оборудования для управления двигателем используют однолинейный рисунок, например тот, что показан в FGR. 18, как дорожная карта в изучении моторного контроля инсталляции. Установка сведена к максимально простой форме, тем не менее, он по-прежнему показывает основные требования и оборудование в цепи.
Энергетические системы — это чрезвычайно сложные электрические сети, которые могут географически распространяться на очень большие территории. По большей части они также трехфазные сети — каждая силовая цепь состоит из трех проводов и все устройства, такие как генераторы, трансформаторы, выключатели и разъединители и т.п.установлен во всех трех фазах. Эти системы могут быть настолько сложными, что полная стандартная схема, показывающая все соединения, непрактична. В этом случае использование однолинейной схемы — это краткий способ сообщение базовой компоновки компонента энергосистемы. FGR. 19 показана однолинейная схема малой системы распределения электроэнергии. Эти типы диаграмм также называют схемами «стояка мощности».
Блок-схемы
Блок-схема представляет основные функциональные части сложных электрических / электронных системы блоками, а не символами.Отдельные компоненты и провода не показаны. Вместо этого каждый блок представляет электрические цепи, которые выполнять определенные функции в системе. Функции, которые выполняют схемы написаны в каждом блоке.
Стрелки, соединяющие блоки, указывают общее направление тока пути.
FGR. 20 показана блок-схема частотно-регулируемого электродвигателя переменного тока. Частотно-регулируемый привод регулирует скорость двигателя переменного тока, изменяя частота, подаваемая на двигатель.Привод также регулирует выходную мощность. напряжение пропорционально выходной частоте, чтобы обеспечить относительно постоянное соотношение (вольт на герц; В / Гц) напряжения к частоте, если требуется характеристиками двигателя переменного тока для создания соответствующего крутящего момента. В Функция каждого блока резюмируется следующим образом:
• На выпрямительный блок подается трехфазное питание частотой 60 Гц.
• Блок выпрямителя — это схема, которая преобразует или выпрямляет трехфазную Напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока.
• Блок инвертора — это схема, которая инвертирует или преобразует вход постоянного тока. напряжение обратно в напряжение переменного тока.
Инвертор состоит из электронных переключателей, которые переключают напряжение постоянного тока. включение и выключение для получения регулируемой выходной мощности переменного тока с желаемой частотой и напряжение.
FGR. 20 Структурная схема частотно-регулируемого привода переменного тока.
ЧАСТЬ 2 ВИКТОРИНА
1. Каково основное назначение электрической схемы?
2.Помимо цифр, какой еще метод можно использовать для идентификации провода на схеме подключения?
3. Какую роль может играть электрическая схема в поиске неисправностей двигателя? схема управления?
4. Перечислите фрагменты информации, которые, скорее всего, можно найти в канале. и перечень кабелей для установки двигателя.
5. Объясните цель использования электрической схемы двигателя вместе с с лестничной схемой цепи управления.
6. Каково основное назначение однолинейной схемы?
7. Каково основное назначение блок-схемы?
8. Объясните функцию выпрямительного и инверторного блоков переменной частоты. Привод переменного тока.
ЧАСТЬ 3 Клеммные соединения двигателя
Классификация двигателей
Электродвигатели были важным элементом нашей промышленной и коммерческая экономика более века.
Большинство используемых сегодня промышленных машин приводится в действие электродвигателями. Отрасли перестанут функционировать, если не будут должным образом спроектированы, установлены, и обслуживаемые системы управления двигателем. В целом моторы классифицируются в зависимости от типа используемой мощности (переменного или постоянного тока) и принципа действия двигателя операции. «Генеалогическое древо» моторных типов довольно обширно, как показано вверху следующей страницы:
В США Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) устанавливает стандарты моторного тестирования и методологий тестирования, в то время как Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) готовит стандарты на характеристики двигателей и классификации.
Дополнительно должны быть установлены двигатели в соответствии со Статьей 430. Национального электротехнического кодекса (NEC).
Подключение двигателя постоянного тока
В промышленных приложениях используются двигатели постоянного тока, поскольку соотношение скорость-крутящий момент можно легко варьировать. Двигатели постоянного тока имеют регулируемую скорость. плавно спускаемся до нуля, сразу после чего разгон в обратном направление. В аварийных ситуациях электродвигатели постоянного тока могут подавать более пяти раз. номинальный крутящий момент без остановки.Динамическое торможение (энергия, генерируемая двигателем постоянного тока подается на резисторную сетку) или рекуперативное торможение (двигатель постоянного тока энергия возвращается в источник питания двигателя постоянного тока) может быть получено с двигателями постоянного тока в приложениях, требующих быстрой остановки, что устраняет необходимость в или уменьшение размеров механического тормоза.
FGR. 21 показаны символы, используемые для обозначения основных частей прямого составной двигатель постоянного тока.
FGR. 21 Детали составного двигателя постоянного тока.
Вращающаяся часть двигателя называется якорем; стационарный часть двигателя называется статором, который содержит серию обмотка возбуждения и шунтирующая обмотка возбуждения. В машинах постоянного тока A1 и A2 всегда указывают выводы якоря, S1 и S2 указывают последовательные выводы возбуждения, а Fl и F2 обозначают выводы шунтирующего поля.
Это вид возбуждения поля, обеспечиваемый полем, который отличает один тип двигателя постоянного тока от другого; конструкция арматуры не имеет отношения к моторной классификации.Есть три основных типа двигателей постоянного тока, классифицируемых по способу возбуждения поля как следует:
• В шунтирующем двигателе постоянного тока (FGR. 22) используется шунт со сравнительно высоким сопротивлением. обмотка возбуждения, состоящая из множества витков тонкой проволоки, соединенных параллельно (шунт) с арматурой.
• В последовательном двигателе постоянного тока (FGR. 23) используется последовательное поле с очень низким сопротивлением. обмотка, состоящая из очень небольшого количества витков толстого провода, соединенных последовательно с арматурой.
• Составной двигатель постоянного тока (FGR. 24) использует комбинацию шунтирующего поля (многие витков тонкой проволоки) параллельно якорю, а последовательное поле (несколько витков толстой проволоки) последовательно с якорем.
FGR. 22 Стандартные шунтирующие соединения двигателя постоянного тока для вращения против часовой стрелки и
вращение по часовой стрелке.
FGR. 23 Стандартные соединения двигателя постоянного тока для вращения против часовой стрелки и
вращение по часовой стрелке.
FGR.24 стандартных соединения постоянного (кумулятивного) двигателя для счетчика часов
мудрое и вращение по часовой стрелке. Для дифференциального соединения, обратное
S1 и S2.
Все соединения, показанные на рисунках 22, 23 и 24, выполнены против часовой стрелки. и вращение по часовой стрелке, обращенное к концу, противоположному приводу (конец коллектора). Одна из целей нанесения маркировки на клеммы двигателей в соответствии с к стандарту, чтобы помочь в установлении соединений, когда предсказуемое вращение направление обязательно.Это может быть тот случай, когда неправильное вращение может привести к небезопасной эксплуатации или повреждению. Маркировка клемм обычно используется пометить только те клеммы, к которым необходимо подключать извне схемы.
Направление вращения двигателя постоянного тока зависит от направления магнитное поле и направление тока в якоре. Если либо направление поля или направление тока, протекающего через якорь реверсируется, двигатель вращается в обратном направлении.Тем не мение, если оба этих фактора поменять местами одновременно, двигатель будет продолжайте вращаться в том же направлении.
Подключение двигателя переменного тока
Асинхронный двигатель переменного тока является доминирующей технологией двигателей, используемых сегодня, что составляет более 90 процентов установленной мощности электродвигателей. Индукция двигатели доступны в однофазной (1?) и трехфазной (3?) конфигурациях, размерами от долей лошадиных сил до десятков тысяч Лошадиные силы.Они могут работать с фиксированной скоростью — обычно 900, 1200, 1800, или 3600 об / мин — или быть оснащенным регулируемым приводом.
Наиболее часто используемые двигатели переменного тока имеют конфигурацию с короткозамкнутым ротором. (FGR.25), названный так из-за вставленной в него алюминиевой или медной беличьей клетки. внутри железных пластин ротора. Нет физического электрического подключение к беличьей клетке. Ток в роторе индуцируется вращающееся магнитное поле статора.
Роторные модели, в которых витки проволоки вращают обмотки ротора, являются так же доступно. Это дорого, но обеспечивает больший контроль над двигателем. эксплуатационные характеристики, поэтому их чаще всего используют для особого крутящего момента приложений для ускорения и для приложений с регулируемой скоростью.
FGR. 25 Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором.
FGR. 26 Асинхронный двигатель переменного тока с разделением фаз.
FGR.27 Соединения статора двухфазного двигателя с двойным напряжением.
ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ОДНОФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Большинство однофазных асинхронных двигателей переменного тока сконструированы в дробном исполнении. мощности для источников питания от 120 до 240 В, 60 Гц. Хотя там это несколько типов однофазных двигателей, они в основном идентичны кроме средств запуска. «Двухфазный двигатель» наиболее широко используется для приложений со средним запуском (FGR.26). Операция сплит-двигателя кратко описывается следующим образом:
• Двигатель имеет пусковую и основную или рабочую обмотки, которые находятся под напряжением. при запуске мотора.
• Пусковая обмотка создает разность фаз для запуска двигателя. и отключается центробежным переключателем при приближении к рабочей скорости. Когда двигатель достигает примерно 75 процентов своей номинальной скорости при полной нагрузке, пусковая обмотка отключена от цепи.
• Мощность двигателя с расщепленной фазой составляет примерно ½ лошадиных сил. Популярные приложения включают вентиляторы, нагнетатели, бытовую технику, такую как стиральные машины и сушилки, и инструменты, такие как небольшие пилы или сверлильные станки, к которым нагрузка прилагается после двигатель набрал свою рабочую скорость.
• Двигатель можно реверсировать, переставив провода к пусковой обмотке. или основной обмотки, но не к обеим. Обычно отраслевой стандарт поменять местами провода пусковой обмотки
В двухфазном двигателе с двойным напряжением (FGR.27) ходовая обмотка разделен на две части и может быть подключен для работы от 120-вольтной или источник 240 В. Две обмотки подключаются последовательно при работе. от источника 240 В и параллельно для работы на 120 В.
Пусковая обмотка подключается к линиям питания низкого напряжения. и по одной линии до середины ходовых обмоток для высокого напряжения. Это гарантирует, что все обмотки получат 120 В, на которые они рассчитаны. работать в.Чтобы изменить направление вращения разветвителя с двумя напряжениями фазного двигателя, поменяйте местами два провода пусковой обмотки.
Двигатели с двойным напряжением подключаются к требуемому напряжению следующим образом: схему подключения на паспортной табличке.
Номинальная мощность двухфазного двигателя с двумя напряжениями составляет 120/240 В. любого типа двигателя с двойным напряжением, более высокое напряжение предпочтительнее, когда возможен выбор между напряжениями. Мотор использует столько же мощности и производит такое же количество лошадиных сил при работе от питание 120 В или 240 В.Однако, поскольку напряжение увеличивается вдвое с 120 В до 240 В ток уменьшается вдвое. Работа двигателя на этом пониженном уровень тока позволяет использовать проводники цепи меньшего диаметра и снижает потери мощности в линии.
FGR. 28 Двигатель с постоянным разделением конденсаторов.
Во многих однофазных двигателях конденсатор используется последовательно с одним из статоров. обмотки для оптимизации разности фаз между пусковой и рабочей обмотками для запуска.Результат — более высокий пусковой крутящий момент, чем у расщепленной фазы. мотор может производить. Есть три типа конденсаторных двигателей: конденсаторные. пуск, при котором фаза конденсатора находится в цепи только при пуске; постоянно разделенный конденсатор, в котором конденсаторные фазы в цепи как для запуска, так и для работы; и двухзначный конденсатор, в котором — разные значения емкости для запуска и работы. Перманентный раскол конденсаторный двигатель, изображенный на FGR.28, постоянно использует конденсатор соединены последовательно с одной из обмоток статора. Эта конструкция ниже по стоимости, чем двигатели с конденсаторным пуском, которые включают переключение конденсаторов системы. Установки включают компрессоры, насосы, станки, воздушные кондиционеры, конвейеры, воздуходувки, вентиляторы и другие труднодоступные для запуска приложения.
ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока является наиболее распространенным двигателем, используемым в коммерческих и промышленное применение.
Однофазные двигатели большей мощности обычно не используются, потому что они неэффективны по сравнению с трехфазными двигателями. Кроме того, однофазные двигатели не запускаются самостоятельно на своих рабочих обмотках, в отличие от трехфазных моторы.
Двигатели переменного тока большой мощности обычно бывают трехфазными.
Все трехфазные двигатели имеют внутреннюю конструкцию с рядом отдельных намотанные катушки. Независимо от количества отдельных катушек, индивидуальные катушки всегда будут подключены вместе (последовательно или параллельно) для получения трех отдельные обмотки, которые называются фазой A, фазой B и фазой С.Все трехфазные двигатели подключены таким образом, чтобы фазы были подключены друг к другу. конфигурация звезды (Y) или треугольника (?), как показано на FGR. 29.
ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДВУХНАПРЯЖНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
FGR. 29 Подключение электродвигателя трехфазной звездой и треугольником.
Обычной практикой является производство трехфазных двигателей, которые могут быть подключены работать на разных уровнях напряжения.
Наиболее распространенное номинальное напряжение для трехфазных двигателей — 208/230/460. В.Всегда проверяйте характеристики двигателя или паспортную табличку на предмет надлежащего напряжения. номинал и схема подключения для способа подключения к источнику напряжения.
FGR. 30 иллюстрирует типичную идентификацию терминала и подключение таблица для девятипроводного трехфазного двигателя с двойным напряжением, соединенным звездой. Один конец каждой фазы внутренне постоянно подключен к другим фазам.
Каждая фазная катушка (A, B, C) разделена на две равные части и соединена последовательно для работы с высоким напряжением или параллельно для работы с низким напряжением операция.Согласно номенклатуре NEMA, эти выводы имеют маркировку от T1 до Т9. Высоковольтные и низковольтные соединения приведены в прилагаемых таблица соединений и клеммная колодка двигателя. Тот же принцип серии Применяется (высоковольтное) и параллельное (низковольтное) подключение катушек для трехфазных двигателей с двойным напряжением, соединенных звездой-треугольником. Во всех случаях обратитесь к электросхеме, поставляемой с двигателем, чтобы убедиться в правильности подключения. для желаемого уровня напряжения.
Прод. к части 2 >>
Skill Builder: чтение схем
Принципиальные схемы, также известные как схемы, представляют собой линейные чертежи, которые показывают, как компоненты схемы соединяются вместе. Они служат картой или планом для сборки проектов электроники, и их легко читать — гораздо проще, чем понять, как на самом деле работают схемы, которые они описывают. Это важный момент: Вы можете читать и успешно строить принципиальную схему, не разбираясь в схеме. *
Схемы также доступны для бесчисленных легко собираемых электронных устройств. Ты слышал это? Это звук свободы.
Принципиальные схемы состоят из двух элементов: символов, которые представляют компоненты в цепи, и линий, которые представляют соединения между ними. Вот и все. Начнем с подключений, так как это проще.
Подключения
Принципиальные схемыизображают идеальный мир, в котором провода и другие проводники не мешают друг другу и не имеют собственного сопротивления. Если линия проходит между компонентами, это означает, что они подключены, точка, и больше ничего вам не говорит. Соединение может быть проводом, медным проводом, штепсельной розеткой, металлическим шасси или чем-либо еще, через что будет проходить электричество без особого сопротивления. Беспорядочные детали, такие как спецификации проводов или кабелей и их трассировка, если они важны для проекта, относятся к другому месту в документации. Длина линии также не имеет ничего общего с фактическим расстоянием соединения в реальной жизни.Схемы нарисованы (в идеале) так, чтобы они были ясными и простыми, с компонентами и соединениями, расположенными на странице, чтобы свести к минимуму беспорядок, а не представлять, как они могут быть размещены на печатной плате.
Линии представляют соединения, но если две линии пересекаются, это не обязательно означает 4-стороннее общее соединение. На схемах различают несвязанные пути, которые оказываются нарисованными линиями, пересекающими друг друга, и соединения, в которых пересечение линий обозначает общее соединение. Самый распространенный способ сделать это различие — поставить точку на пересечениях линий, обозначающих соединения, что означает, что любые пересечения линий без точек не связаны. Другой метод состоит в том, чтобы предположить, что простые пересекающиеся линии действительно соединяются, но рисуем небольшие «скачки» на пересечении проводов, где нет соединения.
Как следствие, трехстороннее пересечение всегда означает трехстороннее соединение, даже без точки. Некоторые люди следуют правилу рисования точек с 3-сторонними соединениями, а другие не видят необходимости, потому что нет причин проводить соединение в никуда.
В дополнение к линиям, используемым для отображения соединений между компонентами, на схемах используются специальные символы для обозначения соединений с различными типами питания и заземления . Символ питания или заземления может появляться в нескольких местах на схеме, но он всегда означает соединение с одним и тем же местом или проводящим объектом. Силовые соединения также часто показаны без каких-либо символов, а только метка, указывающая тип напряжения, например V +, 5V, 5VDC, 12V, 120VAC, с положительным (+), подразумеваемым для беззнаковых напряжений постоянного тока.
Компоненты
Каждый компонент схемы представлен символом , который указывает общий тип компонента , и меткой , которая указывает (или напрямую перечисляет) его конкретные характеристики. В статье Википедии «Электронный символ» показаны некоторые из наиболее распространенных символов, а «Электрический что ?!» имеет более полную коллекцию с возможностью поиска.
На формальных схемах каждый компонент маркируется обозначением частей , который представляет собой код, состоящий из одной или двух букв, идентифицирующих тип компонента (например,грамм. R для резистора, C для конденсатора), за которым следует уникальный номер для этого типа в цепи (например, резисторы R1, R2 и т. Д.). Список деталей, прилагаемый к схеме, связывает обозначение каждой детали с характеристиками компонентов (например, R1: 120k ™, 1/4 Вт).
(Схема из книги Чарльза Платта «Самый большой маленький чип», MAKE, том 10, стр. 65)
В менее формальных схемах люди обходятся без обозначений деталей и списков и просто маркируют символ детали на самом чертеже с любыми необходимыми характеристиками.
(Схема «Time-Lapse Trigger для DSLR» Криса Томпсона, MAKE vol. 15, стр. 156)
Чтобы избежать использования специальных символов, в спецификациях резисторов часто опускается заглавная Омега () для Ом (220 кОм означает 220 кОм), а в значениях конденсаторов используется «u» вместо строчной буквы Mu (µ) для обозначения микро (10 мкФ означает 10 МкФ / 10 мкФ).
(Если вы не знаете, что такое омы и микрофарады, не волнуйтесь & emdash; вы все равно можете построить рабочие цепи по схеме. Но тем временем это поможет изучить гидравлическую аналогию и имейте в виду, что электричество намного дороже. , намного быстрее, чем вода.)
Каждый символ компонента имеет некоторое количество точек подключения , к которым можно провести линии. Они соответствуют выводам (или другим клеммам) физического компонента. Для резисторов, керамических конденсаторов и некоторых других простых компонентов не имеет значения, каким образом подключаются провода. Но у большинства компонентов отведения имеют заданную ориентацию или выполняют разные функции.
Каждый компонент имеет техническое описание , опубликованное его производителем, в котором связывает физические клеммы компонента с их функциями, как обозначено точками соединения на схематическим символом .
Интегральные схемы (ИС), также известные как микросхемы, упаковывают электронные компоненты в небольшие однородные блоки с некоторым количеством соединительных клемм, идущих по бокам, либо металлическими ножками, либо (с некоторыми компонентами для поверхностного монтажа) металлическими контактами под ними. На схематических диаграммах микросхемы представлены в виде прямоугольников с выходящими линиями, обозначающими ножки микросхемы. На некоторых чертежах символ прямоугольника воспроизводит физическую компоновку упаковки, при этом ножки пронумерованы против часовой стрелки от контакта 1, слева от выемки наверху.Но для того, чтобы уменьшить пересечение линий и общий коэффициент спагетти, на некоторых схемах меняют местами ножки ИС и помещают их со всех сторон прямоугольника, маркируя их номером вывода .
Чипы физически представляют собой отдельные компоненты, но функционально некоторые микросхемы содержат несколько независимых компонентов, размещенных в одном корпусе. В таких случаях микросхема может быть изображена как физически, так и функционально, с использованием отдельных символов для функциональных компонентов, которые содержит микросхема , помеченных так, чтобы было ясно, что они находятся на одной микросхеме.Например, микросхема 4093, которая содержит четыре независимых логических логических элемента NAND, может быть нарисована и помечена следующим образом:
(Схема от Nandhopper 1-Bit Noise Synth на Instructables, Кайл Макдональд)
Обратите внимание, что на функциональном чертеже отсутствуют подключения питания и заземления к микросхеме. Если принципиальная схема представляет микросхему с использованием ее функциональных компонентов , вам необходимо не забыть подключить ее питание и землю , даже если на схеме они не показаны.Здесь, опять же, таблица данных — ваш лучший друг, и в целом микросхемы требуют еще большего изучения таблиц данных, чем дискретные компоненты, чтобы убедиться, что все эти идентично выглядящие ноги подключены правильно.
Вот и все!
Схемы— это просто карты, показывающие, как подключать дискретные компоненты. Самый простой способ превратить большинство схем в рабочую схему — использовать компоненты со стандартным расстоянием между выводами 0,1 дюйма и соединить их вместе на беспаечной макетной плате с помощью перемычек.Затем вы можете протестировать соединения и иным образом отладить и изучить схему с помощью мультиметра, прежде чем вы решите отправить ее на пайку.
Обзор основных моментов:
Вы можете читать и успешно строить принципиальную схему, не разбираясь в схеме.
- Принципиальные схемы состоят из двух элементов: символов, обозначающих компоненты, и линий, обозначающих соединения.
- Если линия проходит между компонентами, это означает, что они связаны, точка, и больше ничего не говорит. На схемах
- проводится различие между несоединенными путями, которые оказываются нарисованными линиями, пересекающими друг друга, и соединениями, в которых пересечение линий обозначает общее соединение. На схемах
- используются специальные символы для обозначения различных типов питания и заземления.
- Каждый компонент схемы представлен символом и этикеткой.
- Каждый символ компонента имеет некоторое количество точек подключения. Они соответствуют выводам (или другим клеммам) физического компонента.
- Таблица данных компонента связывает его физические терминалы с их функциями, как указано его символом.
- На некоторых схемах ноги ИС меняются местами и размещаются со всех сторон прямоугольника, помечая их номерами контактов.
- Микросхема может быть изображена как физически, так и функционально, с использованием отдельных символов для функциональных компонентов, которые содержит микросхема.
- Если принципиальная схема представляет микросхему с ее функциональными компонентами, не забудьте подключить ее питание и заземление.
* Конечно, понимание схемы помогает, если вы хотите ее изменить или если в схеме есть ошибки, что не является необычным. Отредактированные источники, такие как MAKE, повышают ценность, создавая проекты перед их публикацией, обеспечивая правильность схем и другой документации.
Схема подключения— все, что вам нужно знать о схеме подключения
Что такое электрическая схема?
Схема подключения — это простое визуальное представление физических соединений и физической компоновки электрической системы или цепи.Он показывает, как электрические провода соединяются между собой, а также может показать, где приспособления и компоненты могут быть подключены к системе.
Когда и как использовать электрическую схему
Используйте электрические схемы, чтобы помочь в создании или производстве схемы или электронного устройства. Также они пригодятся при ремонте.
Энтузиасты своими руками используют электрические схемы, но они также распространены в домостроении и ремонте автомобилей.
Например, строитель дома захочет подтвердить физическое расположение электрических розеток и осветительных приборов с помощью схемы подключения, чтобы избежать дорогостоящих ошибок и нарушений строительных норм.
Как нарисовать электрическую схему
SmartDraw поставляется с готовыми шаблонами электрических схем. Создавайте сотни электрических символов и быстро вставляйте их в свою электрическую схему. Специальные ручки управления вокруг каждого символа позволяют при необходимости быстро изменять их размер или вращать.
Чтобы нарисовать провод, просто щелкните опцию Draw Lines в левой части области рисования. Если щелкнуть линию правой кнопкой мыши, можно изменить цвет или толщину линии, а также при необходимости добавить или удалить стрелки.Перетащите символ на линию, и он вставится и встанет на место. После подключения он останется подключенным, даже если вы переместите провод.
Если вам нужны дополнительные символы, щелкните стрелку рядом с видимой библиотекой, чтобы открыть раскрывающееся меню, и выберите Дополнительно . Вы сможете искать дополнительные символы и открывать любые соответствующие библиотеки.
Щелкните Set Line Hops в SmartPanel, чтобы показать или скрыть линейные переходы в точках пересечения. Вы также можете изменить размер и форму хмеля.Выберите Показать размеры , чтобы показать длину проводов или размер компонента.
Щелкните здесь, чтобы прочитать полное руководство SmartDraw о том, как рисовать принципиальные и другие электрические схемы.
Чем электрическая схема отличается от схемы?
Схема показывает план и функции электрической цепи, но не касается физического расположения проводов. На схемах подключения показано, как соединяются провода и где они должны располагаться в реальном устройстве, а также физические соединения между всеми компонентами.
Чем электрическая схема отличается от графической схемы?
В отличие от графической схемы, схема подключения использует абстрактные или упрощенные формы и линии для отображения компонентов. Графические схемы часто представляют собой фотографии с этикетками или подробные чертежи физических компонентов.
Стандартные символы электрических схем
Большинство символов, используемых на схеме соединений, выглядят как абстрактные версии реальных объектов, которые они представляют. Например, выключатель будет разрывом линии с линией под углом к проводу, очень похоже на выключатель, который вы можете включать и выключать.Резистор будет представлен серией волнистых линий, символизирующих ограничение тока.
