Električni diagrami vezja

Glavni namen temeljnega električni diagrami je odraz z zadostno popolnostjo in jasnostjo medsebojne povezave posameznih naprav, opreme za avtomatizacijo in pomožne opreme, ki so del funkcionalnih enot sistemov za avtomatizacijo, ob upoštevanju zaporedja njihovega delovanja in principa delovanja. služijo za preučevanje principa delovanja sistema avtomatizacije; potrebni so tudi pri.

Sheme vezij so podlaga za izdelavo druge projektne dokumentacije: sheme napeljave in tabele stikalnih omaric in konzol, sheme zunanjih napeljav, sheme povezav itd.

Pri razvoju sistemov avtomatizacije tehnološki procesi običajno izvajajo shematične električne diagrame neodvisnih elementov, naprav ali delov avtomatiziranega sistema, na primer diagram krmiljenja ventilov, avtomatsko in daljinecčrpalka, signalni tokokrog nivoja rezervoarja itd.

Shematski električni diagrami so sestavljeni na podlagi diagramov avtomatizacije, ki temeljijo na določenih algoritmih za delovanje posameznih krmilnih, alarmnih, avtomatskih regulacijskih in krmilnih enot ter splošnih. tehnične zahteve zahteve za avtomatiziran objekt.

Shematski električni diagrami prikazujejo naprave, naprave in komunikacijske linije med posameznimi elementi, bloki in moduli teh naprav v običajni obliki.

Na splošno sheme vezja vsebujejo:

1) običajne slike načela delovanja ene ali druge funkcionalne enote avtomatskega sistema;

2) pojasnila;

3) deli posameznih elementov (naprav, električnih naprav) določenega tokokroga, ki se uporabljajo v drugih tokokrogih, pa tudi elementi naprav iz drugih tokokrogov;

4) diagrami preklopnih kontaktov večpozicijskih naprav;

5) seznam naprav in opreme, ki se uporabljajo v tej shemi;

6) seznam risb, povezanih s to shemo, splošna pojasnila in opombe. Za branje diagramov vezja morate poznati algoritem za delovanje vezja, razumeti načelo delovanja naprav, naprav, na podlagi katerih je zgrajena shema vezja.

Shematske diagrame nadzornih in krmilnih sistemov glede na predvideni namen lahko razdelimo na krmilna vezja, procesno krmiljenje in signalizacijo, avtomatsko regulacijo in napajanje. Shematski diagrami po vrsti so lahko električni, pnevmatski, hidravlični in kombinirani. Trenutno se najbolj uporabljajo električni in pnevmatski tokokrogi.

Shema električnega tokokroga je prvi delovni dokument, na podlagi katerega:

1) izdelati risbe za izdelavo izdelkov ( običajne vrste in sheme ožičenja in mize stikalnih plošč, konzol, omaric itd.) in njihove povezave z napravami, aktuatorji in med seboj;

2) preverite pravilnost opravljenih povezav;

3) nastavite nastavitve zaščitnih naprav, sredstev za nadzor in regulacijo procesa;

4) nastavite potna in končna stikala;

5) analizirati vezje tako med postopkom načrtovanja kot med zagonom in obratovanjem v primeru odstopanja od določenega načina delovanja naprave, prezgodnje okvare katerega koli elementa itd.

Tako ima branje diagrama vezja različne namene, odvisno od opravljenega dela.

Poleg tega, če se branje shem ožičenja zmanjša na določanje, kaj, kje in kako namestiti, usmeriti in povezati, potem je branje sheme vezja veliko težje. V mnogih primerih zahteva poglobljeno znanje, obvladovanje tehnik branja in sposobnost analiziranja prejetih informacij. In končno, napaka v shematskem diagramu se bo neizogibno ponovila v vseh naslednjih dokumentih. Posledično se boste morali znova vrniti k branju diagrama vezja, da ugotovite, kakšna napaka je bila storjena v njem ali kaj v določenem primeru ne ustreza pravilnemu diagramu vezja (na primer programski rele z več kontakti je priključen pravilno, vendar trajanje ali zaporedje preklopa kontaktov, nastavljeno med nastavitvijo, ne ustreza nalogi) .

Naštete naloge so precej zapletene in obravnava mnogih od njih presega obseg tega članka. Kljub temu je koristno razložiti, kaj je njihovo bistvo, in našteti glavne tehnične rešitve.

1. Branje shematskega diagrama se vedno začne s splošnim seznanjanjem z njim in seznamom elementov, iskanjem vsakega od njih na diagramu, branjem vseh opomb in razlag.

2. Določajo napajalni sistem elektromotorjev, navitij magnetnih zaganjalnikov, relejev, elektromagnetov, kompletnih instrumentov, regulatorjev itd.Če želite to narediti, poiščite vse vire energije na diagramu, za vsakega od njih določite vrsto toka, nazivno napetost, faznost v tokokrogih izmenični tok in polarnost v tokokrogih enosmerni tok in dobljene podatke primerjajte z nazivnimi podatki uporabljene opreme.

S pomočjo diagrama so identificirane splošne stikalne naprave, pa tudi zaščitne naprave: odklopniki, varovalke, maksimalni tokovni in minimalni napetostni releji itd. Nastavitve naprav se določijo iz napisov na diagramu, tabel ali opomb in na koncu , se oceni zaščitno območje vsakega od njih.

Seznanitev z napajalnim sistemom bo morda potrebna za: prepoznavanje vzrokov izpada električne energije; določitev vrstnega reda, v katerem naj se napajanje napaja v tokokrogu (to ni vedno brezbrižno); preverjanje pravilne faze in polarnosti (nepravilna faza lahko na primer v shemah redundance povzroči kratek stik, sprememba smeri vrtenja elektromotorjev, okvara kondenzatorjev, motnja ločevanja tokokroga z diodami, okvara polariziranih relejev itd.); oceno posledic pregorevanja posamezne varovalke.

3. Preučijo vsa možna vezja vsakega električnega sprejemnika: elektromotor, navitja magnetnega zaganjalnika, releje, naprave itd. Toda v tokokrogu je veliko električnih sprejemnikov in še zdaleč ni vseeno, od katerega začeti odčitavati tokokrog - to je odvisno od naloge pri roki. Če morate iz diagrama določiti njegove pogoje delovanja (ali preveriti, ali ustrezajo navedenim), potem začnite z glavnim električnim sprejemnikom, na primer z motorjem ventila. Naslednji električni sprejemniki se bodo pokazali sami.

Na primer, za zagon električnega motorja morate vklopiti. Zato bi moral biti naslednji električni sprejemnik navijanje magnetnega zaganjalnika. Če njegovo vezje vključuje kontakt vmesnega releja, je treba upoštevati vezje njegovega navitja itd. Lahko pa obstaja še ena težava: kakšen element vezja ni uspel, na primer določena signalna lučka ne sveti . Potem bo to prvi sprejemnik električne energije.

Zelo pomembno je poudariti, da če se pri branju sheme ne držite določenega fokusa, lahko izgubite veliko časa, ne da bi karkoli rešili.

Torej, ko preučujete izbrani električni sprejemnik, morate slediti vsem njegovim možnim tokokrogom od pola do pola (od faze do faze, od faze do nič, odvisno od elektroenergetskega sistema). V tem primeru je treba najprej identificirati vse kontakte, diode, upore itd., Vključene v vezje.

Posebej poudarjamo, da ne morete upoštevati več vezij hkrati. Najprej morate preučiti na primer vezje za vklop navitja magnetnega zaganjalnika »Naprej« z lokalnim krmiljenjem in ugotoviti, v kakšnem položaju morajo biti elementi, vključeni v to vezje (stikalo načina je v položaju »Lokalni nadzor« , magnetni zaganjalnik »Nazaj« je onemogočen), kar je treba storiti, da vklopite navitje magnetnega zaganjalnika (pritisnite stikalo »Naprej«) itd. Nato morate mentalno izklopiti magnetni zaganjalnik. Ko pregledate lokalno krmilno vezje, v mislih premaknite stikalo načina na " Samodejno krmiljenje” in preučite naslednjo verigo.

Seznanitev z vsakim vezjem električnega vezja ima namen:

A) določi pogoje delovanja, ki jih vezje izpolnjuje;

b) prepoznati napake; na primer, vezje ima lahko zaporedno povezane kontakte, ki nikoli ne smejo biti zaprti hkrati;

V) opredeliti možni razlogi zavrnitev. Okvarjeno vezje na primer vključuje kontakte treh naprav. S pregledom vsakega od njih je enostavno prepoznati napačnega. Takšne naloge se pojavijo med nastavitvijo in odpravljanjem težav med delovanjem;

G) opredeliti elemente, pri katerih so lahko časovna razmerja porušena, bodisi zaradi nepravilne prilagoditve bodisi zaradi napačne ocene dejanskih obratovalnih pogojev s strani projektanta.

Tipične pomanjkljivosti so prekratki impulzi (krmiljeni mehanizem nima časa za dokončanje začetega cikla), predolgi impulzi (krmiljeni mehanizem, ko zaključi cikel, ga začne ponavljati), kršitev zahtevanega preklopnega vrstnega reda (npr. ventili in črpalka so vklopljeni v napačnem vrstnem redu ali med operacijami ni zadostnih intervalov);

d) prepozna naprave, ki imajo morda nepravilne nastavitve; tipičen primer je nepravilna nastavitev tokovnega releja v krmilnem krogu ventila;

e) prepoznati naprave, katerih preklopna zmogljivost je nezadostna za stikalne tokokroge, ali je nazivna napetost nižja od zahtevane, ali so delovni tokovi tokokrogov večji od nazivnih tokov naprave itd.. p.

Tipični primeri: kontakti električnega kontaktnega termometra so neposredno vstavljeni v vezje magnetnega zaganjalnika, kar je popolnoma nesprejemljivo; v napetostnem vezju 220 V se uporablja dioda povratna napetost 250 V, kar ni dovolj, saj je lahko pod napetostjo 310 V (K2-220 V); nazivni tok diode je 0,3 A, vendar je priključen na tokokrog, skozi katerega teče tok 0,4 A, kar bo povzročilo nesprejemljivo pregrevanje; signalna stikalna svetilka 24 V, 0,1 A je priključena na napetost 220 V preko dodatnega upora tipa PE-10 z uporom 220 Ohmov. Svetilka bo normalno svetila, upor pa bo izgorel, saj je v njem sproščena moč približno dvakrat večja od nazivne;

in) prepoznati naprave, dovzetne za stikalne prenapetosti, in oceniti zaščitne ukrepe proti njim(na primer dušilna vezja);

h) prepoznati naprave, na delovanje katerih lahko nesprejemljivo vplivajo sosednji tokokrogi, in oceniti načine zaščite pred vplivi;

in) prepoznati morebitna napačna vezja tako v običajnih načinih kot med prehodnimi procesi, na primer ponovno polnjenje kondenzatorjev, vstop v občutljiv električni sprejemnik energije, ki se sprosti, ko je induktivnost izklopljena itd.

Lažna vezja včasih nastanejo ne samo, ko pride do nepričakovane povezave, ampak tudi, ko kontakt ni sklenjen ali je ena varovalka pregorela, ostale pa ostanejo nedotaknjene. Na primer, vmesni rele senzorja za krmiljenje procesa je povezan prek enega napajalnega tokokroga, njegov odpiralni kontakt pa prek drugega. Če varovalka pregori, se sprosti vmesni rele, kar bo vezje zaznalo kot kršitev načina. V tem primeru je nemogoče ločiti napajalna vezja ali pa morate vezje načrtovati drugače itd.

Če se ne upošteva vrstni red napajanja napajalne napetosti, se lahko oblikujejo napačna vezja, kar kaže na slabo kakovost načrtovanja. V pravilno načrtovanih tokokrogih zaporedje napajanja napajalnih napetosti, kot tudi njihova ponovna vzpostavitev po motnjah, ne bi smelo povzročiti nobenega operativnega preklopa;

Za) ocenite posledice okvare izolacije eno za drugo na vsaki točki tokokroga. Na primer, če so gumbi priključeni na nevtralni delovni vodnik in je navitje zaganjalnika priključeno na fazno navitje (potrebno ga je obrniti v nasprotni smeri), potem ko je priključeno stikalo "Stop" na ozemljitveni vodnik, zaganjalnika ni mogoče izklopiti. Če je žica za stikalom "Start" v kratkem stiku z maso, se bo zaganjalnik samodejno vklopil;

k) ovrednotiti namen posameznega kontakta, diode, upora, kondenzatorja, pri čemer izhajamo iz predpostavke, da zadevni element ali kontakt manjka, in oceniti, do kakšnih posledic bo to privedlo.

4. Nastavite obnašanje vezja med delnim izpadom električne energije, pa tudi, ko je ponovno vzpostavljena. To najpomembnejše vprašanje je žal pogosto podcenjeno, zato je ena glavnih nalog branja vezja preverjanje, ali lahko naprava pride iz katerega koli vmesnega stanja v delovno stanje in ali bo prišlo do nepričakovanega obratovalnega preklopa. Zato standard zahteva, da so vezja prikazana pod predpostavko, da je napajanje izklopljeno in da naprave in njihovi deli (na primer armature relejev) niso podvrženi prisilnim vplivom. Od tega izhodišča moramo analizirati sheme. V veliko pomoč pri analizi vezij so interakcijski časovni diagrami, ki odražajo dinamiko delovanja vezja in ne le neko stabilno stanje.

Vsebina:

Vsako električno vezje je sestavljeno iz številnih elementov, ki pa v svoji zasnovi vključujejo tudi različne dele. Najbolj presenetljiv primer je Aparati. Tudi navaden likalnik je sestavljen iz grelnega elementa, regulatorja temperature, kontrolne lučke, varovalke, žice in vtiča. Druge električne naprave imajo še bolj zapleteno zasnovo, ki jo dopolnjujejo različni releji, odklopniki, elektromotorji, transformatorji in številni drugi deli. Med njimi se ustvari električna povezava, ki zagotavlja popolno interakcijo vseh elementov in vsaka naprava izpolnjuje svoj namen.

V zvezi s tem se zelo pogosto postavlja vprašanje, kako se naučiti brati električne diagrame, kjer so vse komponente prikazane v obliki običajnih grafičnih simbolov. Ta problem Ima velik pomen za tiste, ki se redno ukvarjate z elektroinštalacijami. Pravilno branje diagramov omogoča razumevanje, kako elementi medsebojno delujejo in kako potekajo vsi delovni procesi.

Vrste električnih vezij

Za pravilno uporabo električnih tokokrogov se morate vnaprej seznaniti z osnovnimi pojmi in definicijami, ki zadevajo to področje.

Vsak diagram je izdelan v obliki grafične slike ali risbe, na kateri so skupaj z opremo prikazane vse povezovalne povezave električnega tokokroga. Obstajajo različne vrste električnih vezij, ki se razlikujejo po predvidenem namenu. Njihov seznam vključuje primarna in sekundarna vezja, alarmne sisteme, zaščito, nadzor in drugo. Poleg tega obstajajo in se pogosto uporabljajo načelni in popolnoma linearni ter razširjeni. Vsak od njih ima svoje posebne lastnosti.

Primarna vezja vključujejo vezja, skozi katera se glavne procesne napetosti dovajajo neposredno od virov do porabnikov ali sprejemnikov električne energije. Primarni tokokrogi ustvarjajo, pretvarjajo, prenašajo in distribuirajo električno energijo. Sestavljeni so iz glavnega tokokroga in tokokrogov, ki zagotavljajo lastne potrebe. Tokokrogi glavnega tokokroga ustvarjajo, pretvarjajo in distribuirajo glavni tok električne energije. Vezja za lastne potrebe zagotavljajo delovanje glavnega električna oprema. Preko njih se napajajo elektromotorji inštalacij, sistem razsvetljave in druga področja.

Za sekundarna vezja se štejejo tista, v katerih uporabljena napetost ne presega 1 kilovata. Zagotavljajo funkcije avtomatizacije, nadzora, zaščite in odpreme. Preko sekundarnih tokokrogov se izvaja nadzor, merjenje in merjenje električne energije. Poznavanje teh lastnosti vam bo pomagalo pri branju električnih tokokrogov.

Polna linearna vezja se uporabljajo v trifaznih vezjih. Prikazujejo električno opremo, povezano z vsemi tremi fazami. Enovrstični diagrami prikazujejo opremo, ki se nahaja samo na eni srednji fazi. Ta razlika mora biti označena na diagramu.

Shematski diagrami ne označujejo manjših elementov, ki ne opravljajo primarnih funkcij. Zaradi tega postane slika enostavnejša, kar vam omogoča boljše razumevanje načela delovanja vse opreme. Diagrami namestitve so, nasprotno, izvedeni podrobneje, saj se uporabljajo za praktično namestitev vseh elementov električno omrežje. Sem spadajo enočrtni diagrami, prikazani neposredno na gradbenem načrtu objekta, pa tudi diagrami kabelskih tras skupaj s transformatorskimi postajami in distribucijske točke, narisan na poenostavljenem splošnem načrtu.

Med postopkom namestitve in zagona so se razširila obsežna vezja s sekundarnimi vezji. Poudarjajo dodatne funkcionalne podskupine vezij, povezane z vklopom in izklopom, individualno zaščito katerega koli odseka in drugo.

Simboli v električnih shemah

Vsako električno vezje vsebuje naprave, elemente in dele, ki skupaj tvorijo pot električnega toka. Odlikuje jih prisotnost elektromagnetnih procesov, ki so povezani z elektromotorno silo, tokom in napetostjo in so opisani v fizikalnih zakonih.

V električnih vezjih lahko vse komponente razdelimo v več skupin:

1. V prvo skupino sodijo naprave, ki proizvajajo elektriko ali vire energije.
2. Druga skupina elementov pretvarja električno energijo v druge vrste energije. Opravljajo funkcijo sprejemnikov ali potrošnikov.
3. Komponente tretje skupine zagotavljajo prenos električne energije iz enega elementa v drugega, to je od vira energije do električnih sprejemnikov. Sem spadajo tudi transformatorji, stabilizatorji in druge naprave, ki zagotavljajo zahtevano kakovost in napetost.

Vsaka naprava, element ali del ustreza simbolu, ki se uporablja v grafičnih slikah električna vezja, ki se imenujejo električna vezja. Poleg glavnih simbolov prikazujejo daljnovode, ki povezujejo vse te elemente. Odseki vezja, po katerih tečejo isti tokovi, se imenujejo veje. Mesta njihovih povezav so vozlišča, označena na električnih diagramih v obliki pik. Obstajajo zaprte tokovne poti, ki pokrivajo več vej hkrati in se imenujejo vezja električnega tokokroga. Najenostavnejša shema električnega vezja je enokrožna, kompleksna vezja pa so sestavljena iz več vezij.

Večino vezij sestavljajo različne električne naprave, ki se razlikujejo po različnih načinih delovanja, odvisno od vrednosti toka in napetosti. V stanju mirovanja v vezju sploh ni toka. Včasih se takšne situacije pojavijo, ko se povezave prekinejo. V nominalnem načinu vsi elementi delujejo s tokom, napetostjo in močjo, določenimi v potnem listu naprave.

Vse komponente in simboli elementov električnega tokokroga so prikazani grafično. Slike kažejo, da ima vsak element ali naprava svoj simbol. Na primer, električni stroji so lahko prikazani poenostavljeno ali razširjeno. Odvisno od tega, pogojno grafični diagrami. Enovrstične in večvrstične slike se uporabljajo za prikaz sponk za navijanje. Število vrstic je odvisno od števila žebljičkov, ki bodo različni za različne vrste avtomobili V nekaterih primerih je za lažje branje diagramov mogoče uporabiti mešane slike, ko je navitje statorja prikazano v razširjeni obliki, navitje rotorja pa v poenostavljeni obliki. Drugi se izvajajo na enak način.

Izvajajo se tudi poenostavljeno in razširjeno, enovrstično in večvrstično. Od tega je odvisen način prikaza samih naprav, njihovih sponk, povezav navitij in drugih komponent. Na primer v tokovnih transformatorjih za sliko primarno navitje uporabljena je debela črta, poudarjena s pikami. Za sekundarno navitje lahko uporabimo krog pri poenostavljeni metodi ali dva polkroga pri metodi razširjene slike.

Grafični prikazi ostalih elementov:

• Kontakti. Uporabljajo se v stikalnih napravah in kontaktnih povezavah, predvsem v stikalih, kontaktorjih in relejih. Delijo se na zapiralne, prekinitvene in preklopne, od katerih ima vsaka svojo grafično podobo. Po potrebi je dovoljeno prikazati kontakte v zrcalno obrnjeni obliki. Podstavek gibljivega dela je označen s posebno nezasenčeno piko.
• . Lahko so enopolni ali večpolni. Osnova gibljivega kontakta je označena s piko. U odklopniki Slika označuje vrsto sproščanja. Stikala se razlikujejo po vrsti delovanja, lahko so tipkalna ali tirna, z normalno odprtimi in zaprtimi kontakti.
• Varovalke, upori, kondenzatorji. Vsaka od njih ustreza določenim ikonam. Varovalke so prikazane kot pravokotnik s pipami. Pri trajnih uporih ima ikona lahko priključke ali pa jih ni. Premični kontakt spremenljivega upora je označen s puščico. Slike kondenzatorjev prikazujejo konstantno in spremenljivo kapacitivnost. Obstajajo ločene slike za polarne in nepolarne elektrolitske kondenzatorje.
• Polprevodniške naprave. Najenostavnejše med njimi so pn spojne diode z enosmernim prevodom. Zato so upodobljeni v obliki trikotnika in električnega priključka, ki ga prečka. Trikotnik je anoda, pomišljaj pa katoda. Za druge vrste polprevodnikov obstajajo lastne oznake, ki jih določa standard. Poznavanje teh grafičnih risb olajša branje električnih vezij za lutke.
• Viri svetlobe. Na voljo na skoraj vseh električnih tokokrogih. Odvisno od namena so prikazane kot svetlobne in opozorilne lučke z ustreznimi ikonami. Pri upodabljanju signalnih svetilk je možno zasenčiti določen sektor, ki ustreza nizki moči in nizkemu svetlobnemu toku. V alarmnih sistemih se poleg žarnic uporabljajo tudi zvočne naprave - električne sirene, električni zvonci, električne hupe in druge podobne naprave.

Kako pravilno brati električne diagrame

Shematski diagram je grafični prikaz vseh elementov, delov in komponent, med katerimi je vzpostavljena elektronska povezava z uporabo vodnikov pod napetostjo. Je osnova za razvoj katerega koli elektronske naprave in električna vezja. Zato mora vsak začetnik električar najprej obvladati sposobnost branja različnih shem vezij.

Pravilno branje električnih diagramov za začetnike vam omogoča, da dobro razumete, kako povezati vse dele, da dobite pričakovani končni rezultat. To pomeni, da mora naprava ali vezje v celoti opravljati predvidene funkcije. Za pravilno branje diagrama vezja se morate najprej seznaniti s simboli vseh njegovih komponente. Vsak del je označen s svojo grafično oznako - UGO. Običajno takšni simboli odražajo splošno zasnovo, značilnosti in namen določenega elementa. Najbolj presenetljivi primeri so kondenzatorji, upori, zvočniki in drugi preprosti deli.

Veliko težje je delati s komponentami, ki jih predstavljajo tranzistorji, triaki, mikrovezja itd. Kompleksna zasnova takšnih elementov pomeni tudi kompleksnejši prikaz le-teh na električnih tokokrogih.

Na primer, vsak bipolarni tranzistor ima vsaj tri priključke - bazo, kolektor in oddajnik. Zato njihova konvencionalna predstavitev zahteva posebne grafične simbole. To pomaga razlikovati med deli s posameznimi osnovnimi lastnostmi in karakteristikami. Vsak simbol nosi določene šifrirane informacije. Na primer, bipolarni tranzistorji imajo lahko popolnoma drugačne strukture - p-p-p ali p-p-p, zato bodo tudi slike na vezjih opazno drugačne. Priporočljivo je, da pred branjem diagramov električnega tokokroga natančno preberete vse elemente.

Pogojne slike so pogosto dopolnjene s pojasnjevalnimi informacijami. Po natančnejšem pregledu lahko poleg vsake ikone vidite simbole latinske abecede. Na ta način je določena ta ali ona podrobnost. To je pomembno vedeti, še posebej, ko se šele učimo brati električne sheme. Ob črkovnih oznakah so tudi številke. Označujejo pripadajoče oštevilčenje oz specifikacije elementi.

Oglejmo si princip delovanja preprostega vezja

Pa gremo naprej. Obremenitev, delo in moč smo nekako ugotovili v zadnjem članku. No, zdaj pa, dragi moji pokvarjeni prijatelji, v tem članku bomo prebrali diagrame in jih analizirali s pomočjo prejšnjih člankov.

Kar naenkrat sem narisal diagram. Njegova funkcija je krmiljenje 40-vatne svetilke s 5 volti. Oglejmo si ga pobližje.

To vezje verjetno ne bo primerno za mikrokrmilnike, saj noga MK ne bo prenašala toka, ki porablja rele.

Iskanje virov energije

Prvo vprašanje, ki si ga moramo zastaviti, je: "Kaj napaja vezje in od kod se napaja?" Koliko napajalnikov ima? Kot lahko vidite tukaj, ima vezje dva različnih virov napajalne napetosti +5 voltov in +24 voltov.

Razumemo vsak radijski element v vezju

Spomnimo se namena vsakega radijskega elementa, ki ga najdemo v vezju. Poskušamo razumeti, zakaj ga je razvijalec narisal sem.

Terminalni blok

Tukaj vozimo ali zataknemo enega ali drugega dela vezja. V našem primeru poganjamo +5 voltov na zgornji priključni blok in torej nič na spodnji. Enako velja za +24 voltov. Na zgornji priključni blok pripeljemo +24 voltov, na spodnji pa nič.

Ozemljitev na ohišje.

Načeloma se zdi, da je mogoče to ikono imenovati zemlja, vendar ni priporočljivo. V diagramih je tako prikazan potencial nič voltov. Vse napetosti v vezju se odčitajo in izmerijo iz njega.

Kako deluje na električni tok? Ko je v odprtem položaju, skozenj ne teče noben tok. Ko je v zaprtem položaju, torej elektrika začne nemoteno teči skozenj.

Dioda.

Omogoča pretok električnega toka samo v eno smer in blokira prehod električnega toka v drugo smer. Spodaj bom pojasnil, zakaj je to potrebno v vezju.

Tuljava elektromagnetnega releja.

Če nanj deluje električni tok, bo ustvaril magnetno polje. In ker diši po magnetu, bodo proti tuljavi hiteli najrazličnejši kosi železa. Na železnem kosu sta ključna kontakta 1-2 in sta med seboj zaprta. Več o principu delovanja elektromagnetnega releja si lahko preberete v tem članku.

Žarnica

Nanj damo napetost in lučka se prižge. Vse je osnovno in preprosto.

V bistvu se diagrami berejo od leve proti desni, če seveda razvijalec vsaj malo pozna pravila oblikovanja diagramov. Tokokrogi delujejo tudi od leve proti desni. To pomeni, da na levi vozimo signal, na desni pa ga odstranimo.

Napovedovanje smeri električnega toka

Medtem ko je tipka S izklopljena, vezje ne deluje:

Kaj pa se zgodi, če zapremo tipko S? Spomnimo se glavnega pravila električnega toka: tok teče od višjega potenciala do nižjega potenciala, ali popularno, iz plusa v minus. Zato bo po zaprtju ključa naše vezje videti takole:

Skozi tuljavo bo tekel električni tok, ki bo pritegnil kontakte 1-2, ti pa se bodo zaprli in povzročili električni tok v tokokrogu +24 V. Posledično bo lučka zasvetila. Če veste, kaj je dioda, potem boste verjetno razumeli, da električni tok ne bo tekel skozi njo, saj prehaja le v eno smer, zdaj pa je smer toka zanjo nasprotna.

Torej, čemu služi dioda v tem vezju?

Ne pozabite na lastnost induktivnosti, ki pravi: Ko je stikalo odprto, se v tuljavi ustvari samoindukcijska emf, ki ohranja prvotni tok in lahko doseže zelo velike vrednosti. Kaj sploh ima induktivnost s tem? Na diagramu ikone tuljave induktorja ni nikjer ... je pa tuljava releja, ki je natanko induktivnost. Kaj se zgodi, če ključ S močno vržemo nazaj v prvotni položaj? Magnetno polje tuljave se takoj pretvori v EMF samoindukcije, ki bo vzdrževala električni tok v vezju. In da ta nastali električni tok nekam spravimo, imamo v vezju diodo ;-). Se pravi, ko ga izklopite, bo slika takšna:

Izkazalo se je zaprta zanka tuljava releja --> dioda, pri katerem samoindukcijski EMF razpade in se na diodi pretvori v toploto.

Zdaj pa predpostavimo, da v vezju nimamo diode. Ko bi ključ odprli, bi bila slika takšna:

Med kontakti ključa bi preskočila majhna iskrica (označeno z modrim krogom), saj samoindukcijski EMF poskuša na vso moč podporo tok v vezju. Ta iskra negativno vpliva na kontakte ključev, saj na njih ostanejo usedline, ki jih sčasoma obrabijo. A to še ni najhuje. Ker je samoindukcijski EMF lahko zelo velike amplitude, to negativno vpliva tudi na radijske elemente, ki lahko gredo PRED tuljavo releja.

Ta impulz lahko zlahka prodre v polprevodnike in jih poškoduje do popolne okvare. Trenutno so diode že vgrajene v sam rele, vendar še ne v vseh izvodih. Zato ne pozabite preveriti tuljave releja za vgrajeno diodo.

Mislim, da zdaj vsi razumejo, kako naj shema deluje. V tem vezju smo pogledali, kako se obnaša napetost. Toda električni tok ni le napetost. Če niste pozabili, električni tok označujejo parametri, kot so usmerjenost, napetost in jakost toka. Ne pozabite tudi na koncepte, kot sta moč, ki jo sprosti obremenitev, in upor obremenitve. Ja, ja, vse to je treba upoštevati.

Izračunaj tok in moč

Ko razmišljamo o tokokrogih, nam ni treba izračunati toka, moči itd. do penija. Dovolj je, da približno razumemo, kakšna bo moč toka v tem vezju, kakšna moč se bo sprostila na tem radijskem elementu itd.

Torej, poglejmo jakost toka v vsaki veji vezja, ko je tipka S vklopljena.

Najprej si oglejmo diodo. Ker je katoda diode v tem primeru pozitivna, bo torej zaklenjena. Se pravi v ta trenutek Tok skozi to bo nekaj mikroamperov. Skoraj nič, bi lahko rekli. To pomeni, da na noben način ne vpliva na omogočeno vezje. Toda, kot sem že napisal zgoraj, je potrebno za ublažitev skoka samoindukcijskega EMF, ko je vezje izklopljeno.

Relejna tuljava. Že bolj zanimivo. Tuljava releja je solenoid. Kaj je solenoid? To je žica, navita okoli cilindričnega okvirja. Toda naša žica ima nekakšen upor, zato lahko v tem primeru rečemo, da je tuljava releja upor. Zato bo jakost toka v tokokrogu tuljave odvisna od tega, kako debela je žica navita in iz česa je žica izdelana. Da ne merim vsakič, je znak, ki sem ga ukradel sotekmovalcu iz članka elektromagnetni rele:

Ker je naša relejska tuljava 5 voltov, se izkaže, da bo tok skozi tuljavo približno 72 miliamperov, poraba energije pa 360 milivatov. Kaj nam te številke sploh povedo? Da, da mora 5-voltni vir energije obremenitvi zagotoviti vsaj več kot 360 milivatov. No, ugotovili smo tuljavo releja in hkrati 5-voltno napajanje.

Nato relejni kontakti 1-2. Kolikšen tok bo šel skozi njih? Naša svetilka je 40 W. Zato: P=IU, I=P/U=40/24=1,67 ampera. Načeloma je tok normalen. Če ste prejeli nenormalno jakost toka, na primer več kot 100 amperov, potem morate biti previdni. Ne pozabimo tudi na 24-voltni napajalnik, tako da lahko ta napajalnik zlahka zagotovi več kot 40 W moči.

Povzetek

Diagrami se berejo od leve proti desni (obstajajo redke izjeme).

Ugotovimo, kje ima vezje moč.

Spomnimo se pomena vsakega radijskega elementa.

Ogledamo si smer električnega toka na diagramu.

Poglejmo, kaj bi se moralo zgoditi v tokokrogu, če je nanj priključeno napajanje.

Približno izračunamo tok v tokokrogih in moč, ki jo sprostijo radioelementi, da se prepričamo, da bo tokokrog dejansko deloval in v njem ni nobenih nenormalnih parametrov.

Če res želite, lahko vezje poženete skozi simulator, na primer skozi sodobni Every Circuit, in pogledate različne parametre, ki nas zanimajo.

V tem članku si bomo ogledali označevanje radijskih elementov na diagramih.

Kje začeti brati diagrame?

Da bi se naučili brati vezja, moramo najprej preučiti, kako določen radijski element izgleda v vezju. Načeloma v tem ni nič zapletenega. Bistvo je v tem, da če ima ruska abeceda 33 črk, se boste morali za učenje simbolov radijskih elementov zelo potruditi.

Do zdaj se ves svet ne more dogovoriti o tem, kako označiti ta ali oni radijski element ali napravo. Zato imejte to v mislih, ko zbirate buržoazne sheme. V našem članku bomo obravnavali našo rusko GOST različico označevanja radioelementov

Preučevanje preprostega vezja

V redu, pojdimo k bistvu. Oglejmo si preprosto električno vezje napajalnika, ki se je pojavljalo v kateri koli sovjetski papirni publikaciji:

Če to ni prvi dan, ko držite spajkalnik v rokah, potem vam bo vse postalo jasno na prvi pogled. Toda med mojimi bralci so tudi takšni, ki se s takimi risbami srečujejo prvič. Zato je ta članek namenjen predvsem njim.

No, analizirajmo.

V bistvu se vsi diagrami berejo od leve proti desni, tako kot berete knjigo. Vsako drugačno vezje lahko predstavimo kot ločen blok, v katerega nekaj dovajamo in iz katerega nekaj odvzemamo. Tukaj imamo vezje napajalnika, ki mu napajamo 220 voltov iz vtičnice vaše hiše, iz naše enote pa prihaja konstantna napetost. To pomeni, da morate razumeti kaj je glavna funkcija vašega vezja?. To lahko preberete v opisu zanj.

Kako so radioelementi povezani v vezju?

Tako se zdi, da smo se odločili za nalogo te sheme. Ravne črte so žice ali tiskani vodniki, po katerih teče električni tok. Njihova naloga je povezovanje radioelementov.

Imenuje se točka, kjer se povežejo trije ali več vodnikov vozel. Lahko rečemo, da je tukaj spajkano ožičenje:

Če natančno pogledate diagram, lahko vidite presečišče dveh vodnikov

Takšno križišče se pogosto pojavlja v diagramih. Zapomni si enkrat za vselej: na tej točki žice niso povezane in morajo biti med seboj izolirane. IN sodobne sheme Najpogosteje lahko vidite to možnost, ki že vizualno kaže, da med njimi ni povezave:

Tukaj je tako, kot da bi ena žica od zgoraj okoli druge in se nikakor ne dotikajo.

Če bi med njima obstajala povezava, bi videli to sliko:

Črkovna oznaka radioelementov v vezju

Ponovno poglejmo naš diagram.

Kot lahko vidite, je diagram sestavljen iz nekaj čudnih ikon. Poglejmo enega izmed njih. Naj bo to ikona R2.

Torej, najprej se lotimo napisov. R pomeni. Ker ni edini v shemi, mu je razvijalec te sheme dal zaporedno številko "2". V diagramu jih je kar 7. Radijski elementi so običajno oštevilčeni od leve proti desni in od zgoraj navzdol. Pravokotnik s črto znotraj že jasno kaže, kaj je stalni upor z disipacijsko močjo 0,25 W. Zraven piše tudi 10K, kar pomeni, da je njegova nominalna vrednost 10 kilohmov. No, nekaj takega...

Kako so označeni preostali radioelementi?

Za označevanje radioelementov se uporabljajo enočrkovne in veččrkovne kode. Enočrkovne kode so skupina, kateremu pripada ta ali oni element. Tu so glavne skupine radioelementov:

A - To razne naprave(npr. ojačevalci)

IN – pretvorniki neelektričnih veličin v električne in obratno. To lahko vključuje različne mikrofone, piezoelektrične elemente, zvočnike itd. Generatorji in napajalniki tukaj ne veljajo.

Z – kondenzatorji

D – integrirana vezja in različni moduli

E – razni elementi, ki ne spadajo v nobeno skupino

F – odvodniki, varovalke, zaščitne naprave

H – naprave za prikazovanje in signalizacijo, na primer zvočne in svetlobne naprave

K – releji in zaganjalniki

L – induktorji in dušilke

M – motorji

R – instrumenti in merilna oprema

Q – stikala in ločilniki v močnostnih tokokrogih. To je v tokokrogih, kjer visoka napetost in visok tok "hodita"

R – upori

S – stikalne naprave v krmilnih, signalnih in merilnih tokokrogih

T – transformatorji in avtotransformatorji

U – pretvorniki električnih veličin v električne, komunikacijske naprave

V – polprevodniške naprave

W – mikrovalovni vodi in elementi, antene

X – kontaktne povezave

Y – mehanske naprave z elektromagnetnim pogonom

Z – končne naprave, filtri, omejevalniki

Za pojasnitev elementa je za enočrkovno kodo druga črka, ki že označuje tip elementa. Spodaj so glavne vrste elementov skupaj s skupino črk:

BD – detektor ionizirajočega sevanja

BITI – sprejemnik selsyn

B.L. – fotocelica

BQ – piezoelektrični element

BR – senzor hitrosti

B.S. – prevzem

B.V. - senzor hitrosti

B.A. – zvočnik

BB – magnetostrikcijski element

B.K. – termični senzor

B.M. – mikrofon

B.P. - merilnik tlaka

B.C. – senzor selsyn

D.A. – integrirano analogno vezje

DD – digitalno integrirano vezje, logični element

D.S. – naprava za shranjevanje informacij

D.T. – naprava za zakasnitev

EL - svetilka za osvetlitev

E.K. - grelni element

F.A. – element trenutne tokovne zaščite

FP – inercijski tokovni zaščitni element

F.U. - varovalka

F.V. – napetostni zaščitni element

G.B. - baterija

HG – simbolni indikator

H.L. – svetlobno signalno napravo

H.A. – zvočna alarmna naprava

KV – napetostni rele

K.A. – tokovni rele

KK - elektrotermični rele

K.M. - magnetno stikalo

KT – časovni rele

PC – števec impulzov

PF – merilnik frekvence

P.I. – števec delovne energije

PR - ohmmeter

PS – snemalna naprava

PV – voltmeter

PW - vatmeter

PA – ampermeter

PK – števec jalove energije

P.T. - gledati

QF

QS – odklopnik

RK – termistor

R.P. – potenciometer

R.S. – merilni shunt

RU – varistor

S.A. – stikalo ali stikalo

S.B. – stikalo na gumb

SF - Samodejno stikalo

S.K. – temperaturna stikala

SL – stikala aktivirana po stopnjah

SP – tlačna stikala

S.Q. – stikala, ki se aktivirajo po položaju

S.R. – stikala za hitrost

TV – napetostni transformator

T.A. - tokovni transformator

UB – modulator

uporabniški vmesnik – diskriminator

UR – demodulator

UZ – frekvenčni pretvornik, inverter, frekvenčni generator, usmernik

VD – dioda, zener dioda

VL – elektrovakuumska naprava

VS – tiristor

VT –

W.A. – anteno

W.T. – fazni premik

W.U. – dušilnik

XA – odjemnik toka, drsni kontakt

XP – zatič

XS - gnezdo

XT – zložljiva povezava

XW – visokofrekvenčni konektor

JA – elektromagnet

YB – zavora z elektromagnetnim pogonom

YC – sklopka z elektromagnetnim pogonom

YH – elektromagnetna plošča

ZQ – kvarčni filter

Grafična oznaka radioelementov v vezju

Poskušal bom podati najpogostejše oznake elementov, uporabljenih v diagramih:

Upori in njihove vrste

A) splošna oznaka

b) moč disipacije 0,125 W

V) moč disipacije 0,25 W

G) moč disipacije 0,5 W

d) moč disipacije 1 W

e) moč disipacije 2 W

in) moč disipacije 5 W

h) oddajna moč 10 W

in) oddajna moč 50 W

Spremenljivi upori

Termistorji

Merilniki napetosti

Varistorji

Shunt

Kondenzatorji

a) splošna oznaka kondenzatorja

b) variconde

V) polarni kondenzator

G) trimerski kondenzator

d) spremenljivi kondenzator

Akustika

a) slušalke

b) zvočnik (zvočnik)

V) splošna oznaka mikrofona

G) elektretni mikrofon

Diode

A) diodni most

b) splošna oznaka diode

V) zener dioda

G) dvostranska zener dioda

d) dvosmerna dioda

e) Schottkyjeva dioda

in) tunelska dioda

h) obrnjena dioda

in) varikapa

Za) Svetleča dioda

l) fotodioda

m) oddajna dioda v optičnem sklopniku

n) dioda za sprejem sevanja v optičnem sklopniku

Električni merilniki količine

A) ampermeter

b) voltmeter

V) voltammeter

G) ohmmeter

d) merilnik frekvence

e) vatmeter

in) faradometer

h) osciloskop

Induktorji

A) induktor brez jedra

b) induktor z jedrom

V) tuljava za nastavitev

Transformatorji

A) splošna oznaka transformatorja

b) transformator z izhodom navitja

V) tokovni transformator

G) transformator z dvema sekundarnima navitjema (lahko več)

d) trifazni transformator

Preklopne naprave

A) zapiranje

b) odprtje

V) odpiranje z vrnitvijo (gumb)

G) zapiranje z vrnitvijo (gumb)

d) preklapljanje

e) reed stikalo

Elektromagnetni rele z različnimi skupinami kontaktov

Odklopniki

A) splošna oznaka

b) stran, ki ostane pod napetostjo, ko varovalka pregori, je označena

V) inercialna

G) hitro delovanje

d) toplotna tuljava

e) ločilno stikalo z varovalko

Tiristorji

Bipolarni tranzistor

Unijunkcijski tranzistor

Vsaka radijska ali električna naprava je sestavljena iz določenega števila različnih električnih in radijskih elementov (radijskih komponent). Vzemimo za primer čisto navaden likalnik: ima regulator temperature, žarnico, grelni element, varovalko, žice in vtič.

Likalnik je električna naprava, sestavljena iz posebnega niza radijskih elementov, ki imajo določene električne lastnosti, pri čemer delovanje likalnika temelji na interakciji teh elementov med seboj.

Za izvedbo interakcije so radioelementi (radijske komponente) med seboj električno povezani, v nekaterih primerih pa so nameščeni na kratka razdalja drug od drugega in medsebojno delovanje poteka preko induktivne ali kapacitivne povezave med njima.

Zgradbo likalnika najlažje razumemo tako, da ga natančno fotografiramo ali narišemo. Da bo predstavitev popolnejša, lahko posnamete več fotografij. videz bližnji posnetki iz različnih zornih kotov in več fotografij notranje strukture.

Vendar, kot ste opazili, nam ta način razumevanja strukture železa ne daje prav ničesar, saj le splošna slika o podrobnostih likalnika. In iz katerih radioelementov je sestavljen, kakšen je njihov namen, kaj predstavljajo, kakšno funkcijo opravljajo pri delovanju likalnika in kako so med seboj električno povezani, nam ni jasno.

Zato smo razvili, da bi imeli predstavo o tem, iz katerih radioelementov so sestavljene takšne električne naprave grafični simboli radijske komponente. Da bi razumeli, iz katerih delov je naprava, kako ti deli medsebojno delujejo in kateri procesi potekajo, so bila razvita posebna električna vezja.

Električni diagram je risba, ki v obliki običajnih slik ali simbolov vsebuje komponente (radijske elemente) električna naprava in povezave (povezave) med njimi. To pomeni, da električni diagram prikazuje, kako so radijski elementi povezani med seboj.

Radijski elementi električnih naprav so lahko upori, svetilke, kondenzatorji, mikrovezja, tranzistorji, diode, stikala, gumbi, zaganjalniki ipd., povezave in povezave med njimi pa se lahko izvajajo z ožičenjem, kablom, ločljivo povezavo, tiri. tiskana vezja itd.

Električna vezja morajo biti razumljiva vsem, ki morajo delati z njimi, zato se izvajajo v standardnih simbolih in se uporabljajo v skladu z določenim sistemom, ki ga določajo državni standardi: GOST 2.701-2008; GOST 2.710-81; GOST 2.721-74; GOST 2.728-74; GOST 2.730-73.

Obstajajo tri glavne vrste shem: strukturno, temeljni električni, diagrami električnih povezav (montaža).

Strukturna shema(funkcionalni) je razvit v prvih fazah načrtovanja in je namenjen splošni seznanitvi z načelom delovanja naprave. Na diagramu pravokotniki, trikotniki ali simboli prikazujejo glavna vozlišča ali bloke naprave, ki so med seboj povezani s črtami s puščicami, ki kažejo smer in zaporedje medsebojnih povezav.

Shema električnega vezja določa, iz katerih radioelementov (radijskih komponent) je sestavljena električna ali radijska naprava, kako so te radijske komponente med seboj električno povezane in kako medsebojno delujejo. Na diagramu so deli naprave in vrstni red njihove povezave prikazani s simboli, ki simbolizirajo te dele. In čeprav shema vezja ne daje predstave o dimenzijah naprave in namestitvi njenih delov na vezja, plošče, plošče itd., vam omogoča, da podrobno razumete njeno načelo delovanja.

Shema električne povezave ali se tudi imenuje žični diagram, je poenostavljena konstrukcijska risba, ki prikazuje električno napravo v eni ali več projekcijah, ki prikazuje električne povezave delov med seboj. Diagram prikazuje vse radioelemente, vključene v napravo, njihovo natančno lokacijo, načine povezovanja (žice, kabli, snopi), priključne točke ter vhodna in izhodna vezja (konektorji, sponke, plošče, konektorji itd.). Slike delov na diagramih so podane v obliki pravokotnikov, običajnih grafičnih simbolov ali v obliki poenostavljenih risb realnih delov.

Razlika med strukturnim, tokokrožnim in ožičnim diagramom bo nadalje prikazana s konkretnimi primeri, vendar bomo glavni poudarek dali na tokokrožne diagrame.

Če natančno preučite shemo vezja katere koli električne naprave, boste opazili, da se simboli nekaterih radijskih komponent pogosto ponavljajo. Tako kot je beseda, fraza ali stavek sestavljen iz črk, sestavljenih v besede, ki se izmenjujejo v določenem vrstnem redu, tako je električni tokokrog sestavljen iz ločenih konvencionalnih grafičnih simbolov radijskih elementov in njihovih skupin, ki se izmenjujejo v določenem vrstnem redu.

Konvencionalni grafični simboli radioelementov so sestavljeni iz najpreprostejših geometrijskih oblik: kvadratov, pravokotnikov, trikotnikov, krogov, pa tudi iz polnih in črtkanih črt in pik. Njihova kombinacija po sistemu, ki ga določa standard ESKD ( en sistem projektna dokumentacija), omogoča enostavno upodobitev radijskih komponent, instrumentov, električnih strojev, električnih komunikacijskih vodov, vrst povezav, vrste toka, načinov merjenja parametrov itd.

Kot grafična oznaka radioelementov je vzeta njihova zelo poenostavljena podoba, v kateri so ohranjene bodisi njihove najbolj splošne in značilne lastnosti bodisi je poudarjen njihov osnovni princip delovanja.

Na primer. Konvencionalni upor je keramična cev, na površini katere je nanešen prevodna plast, ki ima določen električni upor. Zato je na električnih diagramih upor označen kot pravokotnik, ki simbolizira obliko cevi.

Zahvaljujoč temu načelu gradnje pomnjenje običajnih grafičnih simbolov ni posebej težko, sestavljeni diagram pa je enostaven za branje. In da bi se naučili brati električna vezja, morate najprej preučiti simbole, tako rekoč "abecedo" električnih vezij.

Pustili bomo to. Analizirali bomo tri glavne vrste električnih vezij, s katerimi se boste pogosto srečali pri razvoju ali reprodukciji elektronske ali električne opreme.
Vso srečo!