П.2. Принципиальные электрические схемы
Принципиальной электрической схемой, называется чертеж, на котором условными обозначениями изображены все электрические элементы, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы — разъемы, зажимы и т, п., которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На принципиальных схемах отдельные элементы принято изображать следующим образом: выключатели — в выключенном положении; переключатели — в выключенном или наиболее характерном для них рабочем положении; реле, контакторы- в положении при отсутствии напряжения; контактные приспособления — в нейтральном положении; контакты, замыкаемые или размыкаемые механически, — в положении при отсутствии механических воздействии; реостаты, потенциометры — в наиболее характерных положениях при нормальных условиях работы.
Принципиальная схемасодержит все элементы устройства или установки и все связи между ними. Элементы показаны согласно принятым условным обозначениям. Принципиальные схемы дают детальное представление о принципах работы изделия, используются при детальном изучении устройства или установки, их настройке, наладке и поисках неисправностей.
ПЕЧАТЬ Рисунок 30 . Схемы системы управления погружным насосом :
а) функциональная; б)принципиальная
Примером принципиальной схемы является схема системы управления насосами для воды, показанная на рисунке б). Блок логики получает сигнал при местном включении насоса от тумблера, при автоматическом включении насоса - от датчика уровня, при дистанционном включении - от реле РИВи РИО.
На схеме слева показаны силовые цепи — провода и контакты, через которые идет ток к электроприемникам. Справа показаны цепи управления вместе с цепями автоматической защиты и сигнализации.
На сложных схемах устройств и установок цепи управления, автоматики и сигнализации показываются отдельно. Приводятся также диаграммы переключения контактов переключателей, спецификации элементов, входящих в схему.
На схеме имеется маркировка концов проводов, которая относится ко всему участку провода между его присоединениями к зажимам аппаратов. Фазные провода силовой цепи обозначаются буквами А, В, С, нулевой провод — буквой N.
Если элементы изображены в положениях, отличающихся от указанных, то на поле, схемы об этом должны быть сделаны указания. При необходимости в характерных точках принципиальных схем условными знаками изображаются формы напряжений или импульсов, а также проставляются величины напряжений или токов в этих точках.
Для органов управления и контроля – переключателей, измерительных приборов, контрольных гнёзд, регулируемых резисторов и т.п. даются указания о их назначении или использовании в соответствии с надписями на наружных стенках изделия.
Все элементы принципиальной схемы должны иметь буквенно-цифровое и позиционное обозначение, составленное из буквенного символа элемента и его порядкового номера
QF-выключатель автоматический К-Реле, контакторы, пускатели КМ- Контакторы, магнитные пускатели SA-выключатель или переключатель SB-Выключатель кнопочный, HL-световая сигнализация РА-амперметр
С остальными обозначениями познакомимся на практике.
Порядковые номера элементов присваиваются, начиная с единицы, в пределах данной группы элементов или выделенного функционального узла(например: R1, R2; R3 и т. д., CI, С2, СЗ и т.д.).
Все данные этих элементов: записываются в таблице, называемой перечнем элементов .
Таблица 8 . Перечень элементов (Доска)
| Поз. обозна- чение. | Обозначение | Наименование | Коли- чество | Примечание |
| R1… R3 | Резистор МЛТ -0.25-430 Ом+_10% ГОСТ | |||
| R4 | Резистор МЛТ -0.5 | |||
| C1 | Конденсатор |
Заполнение таблицы перечня элементов :
1) В графе «Поз. обозначение» записывается позиционное обозначение элемента.
2) В графе «Обозначение» записывается обозначение основного конструкторского документа
3) В графе «Наименование» записывается наименование элемента в соответствии с документом, на основании которого этот элемент применен, и номер документа (ГОСТ, ТУ).
4) В графе «Примечание» записываются, в случае необходимости, технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании
Позиционные обозначения проставляются на схемах рядом с условными графическими обозначениями элементов по возможности с правой стороны или над ними.
Если по схеме изображены элементы, параметры которых уточняются подбором при регулировании, то около позиционных обозначений таких элементов на схеме и в перечне элементов ставятся звездочки, например R2*, а на поле схемы помещают сноску, что данный элемент подбирают при регулировании.
(Характеристики входных и выходных цепей изделия, а также адреса их внешних подключений могут быть записаны в таблицы, помещаемые взамен условных графических изображений входных или выходных элементов. Каждой таблице присваивается позиционное обозначение элемента, взамен которого она помещена.)
Соединительные провода в принципиальных схемах обозначают в виде линий, соединяющих элементы схемы. Соединение проводов при пересечении или ответвлении обозначают на принципиальной схеме точкой. Если на пересечении проводов и принципиальной схеме нет точки, то это значит, что пересекающиеся провода не имеют между собой электрического соединения.
Линия заземления цепей в принципиальных схемах графически сводится к общей линии — линии нулевого потенциала («земля»). В сложных схемах с большим числом линий связей допускается проставлять знаки «корпус» или «земля» около обозначений отдаленных элементов. Цепи накала ламп показывают полностью, однако в сложных схемах допускаются обрыв линии цепей накала и замена их стрелками с указаниями места подключения.
Бронированные или экранированные провода обозначают на принципиальных схемах в виде сплошных линий, заключенных между двумя пунктирными линиями, одна из которых имеет знак заземления. Иногда экранированный провод изображается на принципиальной схеме в виде сплошной линии с заземленным кружком вокруг неё.
Если необходимо показать несколько проводов в одной экранирующей оплетке, то в этих случаях все эти провода окружают пунктирным эллипсом или кругом с указанием заземления.
На принципиальных схемах допускаются указания о марках, сечениях и расцветке проводов и кабелей, которыми должны выполняться электрические соединения элементов, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу изделия.
В связи с тем, что на принципиальной схеме указывается соединение элементов без учета расположения деталей и соединяющих их проводов, а также без конструкции прибора и воздействия элементов схемы соединительные провода и взаимодействия проводов между собой, монтаж по принципиальной схеме может и должен производиться только монтажниками высокой квалификации, разбирающимися не только в схеме, но и в принципе работы аппарата и отдельных его элементов. Монтаж первых образцов аппаратуры должен производиться по принципиальной схеме под руководством инженера или техника, принимавшего участие в разработке прибора.
п.3. Структурная схема
Структурная схема содержит самые общие сведения об изделии, где показаны его функциональные части, их назначение и взаимосвязь. Структурная схема применяется при проектировании изделия, а также может применяться для уяснения принципа действия устройства. Функциональные части изделия показаны прямоугольниками, внутри которых указаны названия этих частей. Прямоугольники расположены в порядке передачи сигнала между функциональными частями устройства или установки, направление сигнала показывается стрелками. Структурные схемы широко применяются в автоматике.
Примером структурной схемы может служить схема лабораторного термостата для воды на рисунок 29.
Рисунок 29. Структурная схема лабораторного термостата:
ЗУ - задающее устройство, Д - датчик, ИУ - измерительное устройство
СУ - суммирующее устройство, У, БГ - усилитель и блокинг-генератор,
К - ключ, УН - устройство исполнительное, РО - рабочий орган,
ОР - объект регулирования, БП - блок питания, В - выпрямитель,
С - стабилизатор.
Источник питания, состоящий из выпрямителя и стабилизатора показан отдельно.
П.4. Функциональные схемы
Функциональные схемы занимают промежуточное положение между структурными и принципиальными схемами и совмещают в себе их особенности. В функциональных схемах части устройств, которые можно рассматривать как единое целое, обозначают прямоугольниками, а усилители могут изображаться в виде треугольников. Элементы, необходимые для уяснения работы схемы, изображаются как на принципиальной схеме.
Рассмотрим функциональную схему системы управления насосами для воды, показанная на рисунке а)
В данном случае для понимания принципа работы системы не нужно знать принципиальную схему блока логики и автоматического выключателя: поэтому они обозначены прямоугольниками.
П.5. Схемы соединений
Схемы соединений показывают либо соединения между элементами внутри отдельных устройств (схема внутренних соединений), либо внешние соединения между отдельными устройствами, непосредственно входящими в состав устройства (схема внешних соединений). Однако в случае необходимости возможны и схемы соединений, в которых приводится полный объем соединений в изделии, между отдельными устройствами и внутри устройств.
Схема внутренних соединений.
На этой схеме изображаются все элементы, входящие в состав изделия, а также соединения между ними. Все элементы и изображаются полностью с указанием задействованных и незадействованных частей. Элементы вычерчиваются в виде условных графических изображений, а устройства - в виде прямоугольников или внешних очертаний. Отдельные элементы также допускается изображать в виде внешних очертаний. На схеме около условных графических обозначений элементов проставляют позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Допускается указывать номинальные величины основных параметров или тип элемента. Если выводы элемента замаркированы в его конструкции, то на схеме соединений эта маркировка повторяется.
Провода, жгуты и кабели, как правило, показывают
на схеме отдельными линиями, однако для упрощения схемы допускается слияние отдельных проводов, идущих в одну сторону, в общую линию.
Если в состав изделия входят многоконтактные элементы, линии, изображающие провода и жилы кабеля, могут быть доведены только до контура графического обозначения элемента, без показа присоединения к контактам, а у изображения контактов указывается обозначение подводимых проводов (Рисунок 31)
Рисунок 31 Печать. Пример обозначения присоединения проводов и жил к многоконтактному элементу
На схеме соединений условными графическими обозначениями показывают также герметические вводы, проходные изоляторы и т. п., если через них проходят соединительные провода или жгуты.
Провода, жгуты и кабели в схеме соединения обозначаются отдельно порядковыми номерами. Провода в жгутах номеруются в пределах жгута. Допускается также сквозная нумерация проводов и жил кабеля в пределах схемы.
Если провода, кабели и жгуты обозначены номерами, присвоенными отдельным цепям, то отдельные участки в пределах цепи нумеруются порядковыми числами, отделенными от номера цепи дефисом, как это показано на рисунке 6.
Если в состав изделия входят жгуты или кабели, заранее изготовленные по чертежам, то на схеме около их изображений или в таблице соединений указываются обозначения этих жгутов и кабелей. Эти обозначения на схеме соединений должны совпадать с обозначениями соответствующих жгутов и кабелей на схеме подключений и на общей схеме. Номера проводов и жил кабелей проставляются около обоих концов изображений; номера кабелей проставляются в окружностях в разрывах их изображений вблизи от мест разветвления жил, а номера жгутов — на полках линий выносок вблизи от места разветвления проводов (рисунок 6).
При большой насыщенности схемы номера проводов и жил кабелей могут проставляться в разрывах их изображений.
На схеме указываются марки, сечения и при необходимости расцветка проводов, а также марки кабелей, количество, сечение и занятость жил. Количество занятых жил указывается в квадратах.
Рисунок 32. Схема соединений устройства управления.Печать
Таблица соединений
При небольшом количестве электрических соединений данные о проводах и кабелях могут указываться непосредственно около изображения соединений. При большом количестве электрических соединений данные о проводах и кабелях, а также адреса их присоединений сводятся в одну из таблиц соединений, образцы которых приводятся ниже (таблица 9 и таблица 10).
Таблица 9. Таблица соединений
| №провода | Откуда идет | Куда поступает | Данные провода | Примечание | ||||
| Устройство | Элемент | Контакт | Устройство | Элемент | Контакт | |||
Таблица10. Таблица соединений
| №провода | Расцветка | Соединение | Данные провода | Примечание | |
| Марка | Сечение | ||||
Заполнение таблиц производится следующим образом:
а) соединения, выполняемые отдельными проводами, записываются в последовательности возрастания номеров, присвоенных проводам или цепям;
б) при выполнении соединений жгутами проводов или жилами кабеля перед записью проводов каждого жгута или жил каждого кабеля помещают заголовок, например «Жгут 1» или «Кабель 3». Запись проводов жгута или жил кабеля производится в последовательности возрастания номеров, присвоенных проводам или цепям;
в) если монтаж выполняется частично отдельными проводами, а частично жгутами и кабелями, то в таблицу вначале записываются провода, а затем жгуты и кабели;
г) если на отдельные провода одеваются изоляционные трубки или экранирующие оплетки, то в графе «Примечание» даются соответствующие указания;
д) при применении таблицы соединений без отдельных граф для обозначений элемента и контакта адреса присоединений записываются дробью, в числителе которой указывается позиционное обозначение элемента, а в знаменателе — обозначение контакта.
Если на схемах соединений около обоих концов линий, изображающих провода, жгуты и кабели, указывается адрес соединений элементов и устройств, то таблицы соединений не составляют.
На полях схемы над основной надписью допускается помещать необходимые технические указания (например, требования о недопустимости совместной прокладки некоторых проводов и кабелей, величины минимально допустимых расстояний между проводами и кабелями, данные о специфичности прокладки и защиты кабелей, о заземлении и амортизации элементов и устройств и т. и.).