Кнопку управления, показанную на рис.1.4, можно представить в виде той или иной схемы. Вообще в виде схемы может быть изображен аппарат или иное электротехническое или электронное устройство, если в нем выделяют несколько частей.
Схема структурная показывает основные части рассматриваемого устройства, их назначение и взаимосвязи. Структурная схема служит для общего ознакомления с частями устройства и взаимодействием этих частей. Составные части устройства изображают упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы и размеров. Входы и выходы устройства и его составных частей показывают в виде стрелок. Например, кнопку управления, показанную на рис. 1.4, можно представить структурной схемой, как показано на рис. 1.5а.
| Рис. 1.5. Структурная схема кнопки управления (а) и ее изображение на принципиальной электрической схеме (б) |
Для наглядности представления кнопки управления (как элемента системы) к структурной схеме кнопки добавлены внешние связи этого аппарата ручного управления с человеком-оператором (ЧО) и с электрической цепью управления (ЭЦУ).
На структурной схеме выделены функциональные части кнопки управления - коммутирующий контакт (КК), контактный мостик (КМ) и приводное устройство (ПрУ) – узел, состоящий в соответствии с рис. 1.4 из органа управления и толкателя. Структурная схема может быть детализирована. Например, в составе ПрУ можно выделить орган управления и толкатель.
Схема электрическая принципиальная определяет полный состав электрических, электромеханических и электронных элементов устройства и дает детальное представление о принципе работы этого устройства.
Изображения элементов на принципиальных электрических схемах и их буквенные обозначения выполняют в соответствии с ГОСТ. Например, на рис. 1.5б показано установленное ГОСТ 2.755-74 обозначение кнопки управления, изобразительная модель которой представлена на рис. 1.4а.
Необходимо учитывать следующие правила построения принципиальных электрических схем:
элементы любого устройства изображаются при обесточенном состоянии этого устройства; если устройство приводится в действие механическим воздействием, то оно изображается в нулевом или отключенном положении (например, на рис. 1.4б контакт кнопки управления разомкнут тогда, когда к кнопке не приложена сила F);
изображение элементов какого-либо устройства может быть совмещенным или разнесенным. В первом случае все элементы устройства располагаются на схеме в непосредственной близости друг к другу, и всем им присваивается единое буквенно-цифровое обозначение. Во втором случае элементы устройства размещаются в разных частях электрической схемы, и каждому из них присваивается буквенно-цифровое обозначение. Условные обозначения некоторых элементов электрических схем приведены в табл.1.1.
Условные графические обозначения на электрических схемах
| Наименование Обозначение Линия электрической связи с ответвлением Резистор постоянный Конденсатор постоянной емкости Обмотка трансформатора, дросселя, магнитного усилителя, катушка индуктивности Коммутирующие контакты: замыкающий размыкающий переключающий Неразмыкаемые контакты: разборный разъемный Привод электромагнитный (коммутирующих контактов аппарата) Привод с помощью биметалла Предохранитель плавкий Диод полупроводниковый Тиристор триодный незапираемый Транзистор биполярный типа п-р-п Транзистор полевой с каналом п-типа |
Таблица 1.1
Схема функциональная занимает промежуточное положение между структурной схемой и принципиальной схемой. Она разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных частях устройства и в устройстве в целом. По сравнению со структурной схемой она подробнее раскрывает функции отдельных элементов устройства. Некоторые элементы на функциональной схеме могут быть изображены в виде прямоугольников, как на структурной схеме, другие – условными обозначениями в соответствии с ГОСТ, как на принципиальной схеме.
Пример схемы системы управления передачей энергии
По электрической цепи
На рис. 1.6а приведен пример функциональной электрической схемы устройства управления передачей энергии от источника электрической энергии (ИЭЭ) до приемника электрической энергии (ПЭЭ) с помощью электронного (тиристорного) ключа. ИЭЭ является источником напряжения переменного тока (см. п. 1.2.2).
| Рис. 1.6. Функциональная схема устройства управления передачей энергии (а) и диаграммы, поясняющие действие этого устройства во времени (б) |
Управление передачей электрической энергии нагрузке RH (ПЭЭ) на рис. 1.6а осуществляется путем коммутации электрической цепи с помощью тиритсторов VS1 и VS2. Тиристоры включены встречно-параллельно. Каждый из этих тиристоров пропускает по цепи нагрузки RH источника ИЭЭ переменный ток iн=Imsin(ωt) только в одном направлении и только тогда, когда тиристор «открыт». Чтобы тиристор открылся, необходимо замкнуть контакт S. При замкнутом S приемнику ПЭЭ от ИЭЭ передается в единицу времени энергияP=I2RH, где I - действующее значение тока iН (использованы общепринятые обозначения). Если контакт S разомкнут, то тиристоры сохраняют «закрытое» (непроводящее) состояние, I=0, и энергия приемнику ПЭЭ от ИЭЭ не передается. Временные диаграммы, поясняющие процесс управления передачей энергии, показаны на рис. 1.6б (подробнее см. п. 5.4.2).
Электрическая схема на рис. 1.6а отражает возможность дистанционного управления передачей энергии от ИЭЭ до ПЭЭ. Например, контакт, обозначенный буквой S, может принадлежать некоторому аппарату ручного управления (АРУ), находящегося на удалении от другого дистанционно управляемого аппарата (АДУ). При этом сигнал от АРУ до АДУ передается по электрическим связям – проводам, и АРУ принципиально может находиться на любом расстоянии от АДУ.
