Чтение принципиальных электрических схем: Чтение Электрических Схем Для Начинающих

Содержание

Чтение Электрических Схем Для Начинающих

Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.


Основание подвижного контакта отмечается точкой.

Почему полезно разбираться в автоэлектрике Даже если у вас не технический склад ума или ваш доход позволяет вам не задумываться о таких мирских мелочах — замена обычного сгоревшего предохранителя в долгом пути позволит вам значительно облегчить жизнь. Итак, изучая выбранный электроприемник, надо проследить все возможные его цепи от полюса к полюсу от фазы к фазе, от фазы к нулю в зависимости от системы питания.
Как читать электрическую схему РЗА.

Они разделяются на замыкающие, размыкающие и переключающие, каждому из которых соответствует свой графический рисунок.

Вот так на схемах обозначаются разъёмные соединения. Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже надеюсь до такого не дойдет здоровья!


Так как управляющая часть обмотка реле и исполнительная контакты реле могут быть разнесены на принципиальной схеме, то их связь обозначают пунктирной линией.

В процессе монтажа и наладки широкое распространение получили развернутые схемы с вторичными цепями.

От этого зависит способ отображения самих устройств, их выводов, соединений обмоток и других составных элементов. Краткие итоги: Что мы можем понять из этой схемы?

Монтажные схемы и маркировка электрических цепей

Что такое электрическая схема

Обозначение тиристоров и операционных усилителей показано на рисунке. Определяют по надписям на схеме, таблицам или примечаниям уставки аппаратов и, наконец, оценивают зону защиты каждого из них. Поэтому они изображаются в виде треугольника и пересекающей его линии электрической связи. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии.

Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Для вторичной обмотки может использоваться окружность при упрощенном способе или две полуокружности при развернутом способе изображения.



Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы.

Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.

Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. Пересечение не соединенных проводов изображается следующим образом: В местах соединения линий связи ставят точку.

Как правильно читат ь электрические схемы Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников.

Монтажные схемы Выше была рассмотрена принципиальная схема.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Читайте дополнительно: Обозначения на узо что обозначают

Почему полезно разбираться в автоэлектрике

Для правильного чтения принципиальной схемы необходимо, прежде всего, ознакомиться с условными обозначениями всех ее составных частей.

Вот так, собственно это выглядит на схеме. Необходимо попытаться прочесть маркировку детали, а затем найти её в базе данных, либо нужно, исходя из схемы и близлежащих компонентов, попытаться вычислить приблизительные характеристики искомого элемента. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии.

Применяются в коммутационных устройствах и контактных соединениях, преимущественно в выключателях, контакторах и реле. Почему полезно разбираться в автоэлектрике Даже если у вас не технический склад ума или ваш доход позволяет вам не задумываться о таких мирских мелочах — замена обычного сгоревшего предохранителя в долгом пути позволит вам значительно облегчить жизнь.

К примеру, взять резистор. Как правильно читат ь электрические схемы Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы.

Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами. Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы.

Теперь хотелось бы раскрыть данную тему более полно, чтобы даже у новичка в электронике не возникало вопросов. В книге приведены основные сведения о схемах и чертежах электроустановок общего назначения, основные правила их выполнения В соответствии с ЕСКД. При нажатии кнопки, цепь замыкается через контакт 2-SB4, диоды, лампы. Во многих случаях оно требует глубоких знаний, владения методикой чтения и умения анализировать полученные сведения. Для других видов полупроводников существуют собственные обозначения, определяемые стандартом.

При этом только от повышения питающего напряжения, при просадках ниже, чем Uстабилизации напряжение будет пульсирующем в такт с просадками. Это справедливо, как для радиоламп, так и для современных микросхем. Типичные примеры: контакты электроконтактного термометра непосредственно введены в цепь магнитного пускателя, что совершенно недопустимо; в цепи напряжения В применен диод на обратное напряжение В, что не достаточно, так как он может оказаться под напряжением В К В ; номинальный ток диода 0,3 А, но он включен в цепь, через которую проходит ток 0,4 А, что вызовет недопустимый перегрев; сигнальная коммутаторная лампа 24 В, 0,1 А включена на напряжение В через добавочный резистор типа ПЭ сопротивлением Ом.

Это важно знать, особенно, когда мы только учимся читат ь электрические схемы. В книге приведены основные сведения о схемах и чертежах электроустановок общего назначения, основные правила их выполнения В соответствии с ЕСКД. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии. Монтажные схемы Выше была рассмотрена принципиальная схема. Поэтому знание электрических цепочек — это залог правильно собранного электронного прибора.

Как читать электрические схемы. Урок №6

Электросхемы? — разберется даже школьник!

Правильное чтение схем дает возможность понять, каким образом элементы взаимодействуют между собой и как протекают все рабочие процессы.

Безусловно, что для понимания работы сложных электросистем по схемам вам предстоит изучить и другие обозначения. Условное обозначение датчиков также может отличаться, но все они обычно подписаны, как и все другие элементы, преобразующие энергию в электрической сети автомобиля.

У автоматических выключателей на изображении указывается тип расцепителя. Иногда пунктирную линию вообще не рисуют, а у контактов просто указывают принадлежность к реле K1.

Поэтому каждый начинающий электрик должен в первую очередь овладеть способностями чтения разнообразных принципиальных схем. В различных схемах изображение таких элементов может меняться, но элементы всегда подписаны и интуитивно понятно нарисованы, по-этому, ниже будут приведены только некоторые из них, иначе эта статья растянется надолго. Этот важнейший вопрос, к сожалению, часто недооценивают, поэтому одной из основных задач чтения схемы является проверка: сможет ли устройство прийти из любого промежуточного состояния в рабочее и не произойдут ли при этом непредвиденные оперативные переключения.

Условные обозначения

Тиристоры — полууправляемые ключи, учимся читать схемы Давайте рассмотрим схему с не менее важным и распространенным элементом — тиристором. Плавкие предохранители изображаются в виде прямоугольника с отводами. Проследив пути протекания тока от плюса к минусу и использовав знания о том, как работает биполярный транзистор мы делаем выводы о характере работы.

Второй незнакомый элемент на схеме — это конденсатор, здесь используется для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. При отсутствии перегрева, контакт теплового реле 2-KK замкнут.

Обозначения в схемах

Очень важно подчеркнуть, что если не придерживаться при чтении схемы определенной целенаправленности, то можно затратить много времени, ничего не решив. Вход в систему обычно обозначается двумя стрелочками, а выход — проводами с двумя точками на концах. Вам нужно знать как показано сопротивление, конденсатор, трансформатор, разъединитель, точки входа и выхода из схемы, полупроводники, катушки индуктивности.

Схемы не всегда читают слева направо и сверху вниз, лучше идти от источника питания. Для показа выводов обмоток используются однолинейные и многолинейные изображения. Во многих случаях оно требует глубоких знаний, владения методикой чтения и умения анализировать полученные сведения.

В некоторых электросхемах есть отдельное описание каждой колодки и расписано назначение проводов, подводимых к ней.
Как читать электрические схемы. Радиодетали маркировка обозначение

Чтение принципиальных электрических схем для начинающих

Каждая электрическая схема состоит из множества элементов, которые, в свою очередь, также включают в свою конструкцию различные детали. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы. Даже обычный утюг состоит из нагревательного элемента, температурного регулятора, контрольной лампочки, предохранителя, провода и штепсельной вилки. Другие электроприборы имеют еще более сложную конструкцию, дополненную различными реле, автоматическими выключателями, электродвигателями, трансформаторами и многими другими деталями. Между ними создается электрическое соединение, обеспечивающее полное взаимодействие всех элементов и выполнение каждым устройством своего предназначения.

В связи с этим очень часто возникает вопрос, как научится читать электрические схемы, где все составляющие отображаются в виде условных графических обозначений. Данная проблема имеет большое значение для тех, кто регулярно сталкивается с электромонтажом. Правильное чтение схем дает возможность понять, каким образом элементы взаимодействуют между собой и как протекают все рабочие процессы.

Виды электрических схем

Для того чтобы правильно пользоваться электрическими схемами, нужно заранее ознакомиться с основными понятиями и определениями, затрагивающими эту область.

Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. В их перечень входят первичные и вторичные цепи, системы сигнализации, защиты, управления и прочие. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы, однолинейные, полнолинейные и развернутые. Каждая из них имеет свои специфические особенности.

К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Первичные цепи вырабатывают, преобразовывают, передают и распределяют электрическую энергию. Они состоят из главной схемы и цепей, обеспечивающих собственные нужды. Цепи главной схемы вырабатывают, преобразуют и распределяют основной поток электроэнергии. Цепи для собственных нужд обеспечивают работу основного электрического оборудования. Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки.

Вторичными считаются те цепи, в которых подаваемое напряжение не превышает 1 киловатта. Они обеспечивают выполнение функций автоматики, управления, защиты, диспетчерской службы. Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Знание этих свойств поможет научиться читать электрические схемы.

Полнолинейные схемы используются в трехфазных цепях. Они отображают электрооборудование, подключенное ко всем трем фазам. На однолинейных схемах показывается оборудование, размещенное лишь на одной средней фазе. Данное отличие обязательно указывается на схеме.

На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования. Монтажные схемы, наоборот, выполняются более подробно, поскольку они применяются для практической установки всех элементов электрической сети. К ним относятся однолинейные схемы, отображаемые непосредственно на строительном плане объекта, а также схемы кабельных трасс вместе с трансформаторными подстанциями и распределительными пунктами, нанесенными на упрощенный генеральный план.

В процессе монтажа и наладки широкое распространение получили развернутые схемы с вторичными цепями. На них выделяются дополнительные функциональные подгруппы цепей, связанных с включением и выключением, индивидуальной защитой какого-либо участка и другие.

Обозначения в электрических схемах

В каждой электрической цепи имеются устройства, элементы и детали, которые все вместе образуют путь для электрического тока. Они отличаются наличием электромагнитных процессов, связанных с электродвижущей силой, током и напряжением, и описанных в физических законах.

В электрических цепях все составные части можно условно разделить на несколько групп:

  1. В первую группу входят устройства, вырабатывающие электроэнергию или источники питания.
  2. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии. Они выполняют функцию приемников или потребителей.
  3. Составляющие третьей группы обеспечивают передачу электричества от одних элементов к другим, то есть, от источника питания – к электроприемникам. Сюда же входят трансформаторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимое качество и уровень напряжения.

Каждому устройству, элементу или детали соответствует условное обозначение, применяющееся в графических изображениях электрических цепей, называемых электрическими схемами. Кроме основных обозначений, в них отображаются линии электропередачи, соединяющие все эти элементы. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями. Места их соединений представляют собой узлы, обозначаемые на электрических схемах в виде точек. Существуют замкнутые пути движения тока, охватывающие сразу несколько ветвей и называемые контурами электрических цепей. Самая простая схема электрической цепи является одноконтурной, а сложные цепи состоят из нескольких контуров.

Большинство цепей состоят из различных электротехнических устройств, отличающихся различными режимами работы, в зависимости от значения тока и напряжения. В режиме холостого хода ток в цепи вообще отсутствует. Иногда такие ситуации возникают при разрыве соединений. В номинальном режиме все элементы работают с тем током, напряжением и мощностью, которые указаны в паспорте устройства.

Все составные части и условные обозначения элементов электрической цепи отображаются графически. На рисунках видно, что каждому элементу или прибору соответствует свой условный значок. Например, электрические машины могут изображаться упрощенным или развернутым способом. В зависимости от этого строятся и условные графические схемы. Для показа выводов обмоток используются однолинейные и многолинейные изображения. Количество линий зависит от количества выводов, которые будут разными у различных типов машин. В некоторых случаях для удобства чтения схем могут использоваться смешанные изображения, когда обмотка статора показывается в развернутом виде, а обмотка ротора – в упрощенном. Таким же образом выполняются и другие условные обозначения электрических схем.

Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами. От этого зависит способ отображения самих устройств, их выводов, соединений обмоток и других составных элементов. Например, в трансформаторах тока для изображения первичной обмотки применяется утолщенная линия, выделенная точками. Для вторичной обмотки может использоваться окружность при упрощенном способе или две полуокружности при развернутом способе изображения.

Графические изображения других элементов:

  • Контакты. Применяются в коммутационных устройствах и контактных соединениях, преимущественно в выключателях, контакторах и реле. Они разделяются на замыкающие, размыкающие и переключающие, каждому из которых соответствует свой графический рисунок. В случае необходимости допускается изображение контактов в зеркально-перевернутом виде. Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой.
  • Выключатели. Могут быть однополюсными и многополюсными. Основание подвижного контакта отмечается точкой. У автоматических выключателей на изображении указывается тип расцепителя. Выключатели различаются по типу воздействия, они могут быть кнопочными или путевыми, с размыкающими и замыкающими контактами.
  • Плавкие предохранители, резисторы, конденсаторы. Каждому из них соответствуют определенные значки. Плавкие предохранители изображаются в виде прямоугольника с отводами. У постоянных резисторов значок может быть с отводами или без отводов. Подвижный контакт переменного резистора обозначается в виде стрелки. На рисунках конденсаторов отображается постоянная и переменная емкость. Существуют отдельные изображения для полярных и неполярных электролитических конденсаторов.
  • Полупроводниковые приборы. Простейшими из них являются диоды с р-п-переходом и односторонней проводимостью. Поэтому они изображаются в виде треугольника и пересекающей его линии электрической связи. Треугольник является анодом, а черточка – катодом. Для других видов полупроводников существуют собственные обозначения, определяемые стандартом. Знание этих графических рисунков существенно облегчает чтение электрических схем для чайников.
  • Источники света. Имеются практически на всех электрических схемах. В зависимости от назначения, они отображаются как осветительные и сигнальные лампы с помощью соответствующих значков. При изображении сигнальных ламп возможна заштриховка определенного сектора, соответствующего невысокой мощности и небольшому световому потоку. В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства – электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Поэтому каждый начинающий электрик должен в первую очередь овладеть способностями чтения разнообразных принципиальных схем.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. То есть устройство или цепь должны в полном объеме выполнять назначенные им функции. Для правильного чтения принципиальной схемы необходимо, прежде всего, ознакомиться с условными обозначениями всех ее составных частей. Каждая деталь отмечена собственным условно-графическим обозначением – УГО. Обычно такие условные знаки отображают общую конструкцию, характерные особенности и назначение того или иного элемента. Наиболее ярким примером служат конденсаторы, резисторы, динамики и другие простейшие детали.

Гораздо сложнее работать с полупроводниковыми электронными компонентами, представленными транзисторами, симисторами, микросхемами и т.д. Сложная конструкция таких элементов предполагает и более сложное отображение их на электрических схемах.

Например, в каждом биполярном транзисторе имеется минимум три вывода – база, коллектор и эмиттер. Поэтому для их условного изображения требуются особые графические условные знаки. Это помогает различить между собой детали с индивидуальными базовыми свойствами и характеристиками. Каждое условное обозначение несет в себе определенную зашифрованную информацию. Например, у биполярных транзисторов может быть совершенно разная структура – п-р-п или р-п-р, поэтому изображения на схемах также будут заметно отличаться. Рекомендуется перед тем как читать принципиальные электрические схемы, внимательно ознакомиться со всеми элементами.

Условные изображения очень часто дополняются уточняющей информацией. При внимательном рассмотрении, можно увидеть возле каждого значка латинские буквенные символы. Таким образом обозначается та или иная деталь. Это важно знать, особенно, когда мы только учимся читать электрические схемы. Возле буквенных обозначений расположены еще и цифры. Они указывают на соответствующую нумерацию или технические характеристики элементов.

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.

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.

Правила чтения и построения электрических, принципиальных и монтажных схем

Правила чтения и построения
электрических, принципиальных и
монтажных схем
Виды электрических схем
• К первичным относятся цепи, по которым
подаются основные технологические
напряжения непосредственно от
источников к потребителям или
приемникам электроэнергии.
• Первичные цепи вырабатывают,
преобразовывают, передают и
распределяют электрическую энергию.
• Первичные цепи состоят из главной схемы
и цепей, обеспечивающих собственные
нужды.
• Цепи главной схемы вырабатывают,
преобразуют и распределяют основной
поток электроэнергии.
• Цепи для собственных нужд обеспечивают
работу основного электрического
оборудования.
• Через них напряжение поступает на
электродвигатели установок, в систему
освещения и на другие участки.
• Вторичными считаются те цепи, в которых
подаваемое напряжение не превышает 1
киловатта. Они обеспечивают выполнение
функций автоматики, управления, защиты,
диспетчерской службы. Через вторичные
цепи осуществляется контроль, измерения
и учет электроэнергии.
• Полнолинейные схемы используются в
трехфазных цепях. Они отображают
электрооборудование, подключенное ко
всем трем фазам. На однолинейных схемах
показывается оборудование, размещенное
лишь на одной средней фазе. Данное
отличие обязательно указывается на схеме.
• На принципиальных схемах не
указываются второстепенные элементы,
которые не выполняют основных функций.
• Монтажные схемы выполняются
подробно, они применяются для
практической установки всех элементов
электрической сети.
Обозначения в электрических
схемах
• В каждой электрической цепи имеются
устройства, элементы и детали, которые все
вместе образуют путь для электрического
тока. Они отличаются наличием
электромагнитных процессов, связанных с
электродвижущей силой, током и
напряжением, и описанных в физических
законах.
В электрических цепях все составные части
можно условно разделить на несколько групп:
• В первую группу входят устройства,
вырабатывающие электроэнергию или
источники питания.
• Вторая группа элементов преобразует
электричество в другие виды энергии. Они
выполняют функцию приемников или
потребителей.
• Составляющие третьей группы обеспечивают
передачу электричества от одних элементов к
другим, то есть, от источника питания – к
электроприемникам. Сюда же входят
трансформаторы, стабилизаторы и другие
устройства, обеспечивающие необходимое
качество и уровень напряжения.
• Участки цепи, вдоль которых протекают
одни и те же токи, называются ветвями
• Места их соединений представляют собой
узлы, обозначаемые на электрических
схемах в виде точек.
• Существуют замкнутые пути движения тока,
охватывающие сразу несколько ветвей и
называемые контурами электрических
цепей.
• Самая простая схема электрической цепи
является одноконтурной, а сложные цепи
состоят из нескольких контуров.
• Большинство цепей состоят из различных
электротехнических устройств,
отличающихся различными режимами
работы, в зависимости от значения тока и
напряжения.
• В режиме холостого хода ток в цепи вообще
отсутствует.
• правильное чтение электрических схем,
позволяет хорошо усвоить, каким образом
необходимо выполнять соединение всех
деталей, чтобы получился ожидаемый
конечный результат

Чтение электрических схем — Энциклопедия по машиностроению XXL

Техника чтения электрических схем — знание условных обозначений, знание электротехники, знание порядка чтения схемы, знание приемов проверки правильности сделанных предположений, условия неразрывности процесса чтения и ан иза.  [c.321]

Для упрощения чтения электрической схемы каждой из ее составных частей присвоен буквенный индекс. Сопровождающие текст индексы в скобках указывают на те части электрической схемы, где находятся рассматриваемые элементы. Действие одного из проставленных в тексте индексов распространяется до следующего индекса. Рассмотрим электросхему с ее исходного положения, когда оба лифта готовы к работе, но находятся в неподвижном положении.  [c.240]


ПОТОЧНЫЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫЕ ЛИНИИ ЧТЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ  [c.234]

Чтение электрических схем  [c.293]

Помощь в чтении электрических схем окажет нижеприведенный рисунок  [c.252]

Последовательность работы элементов электрической схемы лифта. Для сокращения записей и упрощения чтения электросхемы введены следующие обозначения.  [c.220]

При проектировании и изучении электрических схем лифтов или других машин пользуются принципиальными схемами. Основной метод построения принципиальных схем заключается в том, что отдельные элементы одного и того же электрического аппарата, кинематически связанные между собой или расположенные в непосредственной близости один от другого, на схеме изображают в разных местах. Это значительно облегчает чтение схемы и способствует наглядному изучению последовательности работы аппаратов, составляющих схему, в принципиальных схемах все элементы одного аппарата обозначаются одними и теми же буквами. Например, катушка контактора  [c.132]

Выявление неисправностей в электрических схемах лифтов я причин, вызвавших эти неисправности, возможно только при условии четкого знания электросхем и свободного чтения их.  [c.42]

При проектировании и анализе электроприводов строятся развернутые электрические схемы (развертки). Положенный в основу их построения принцип состоит в том, что элементы изделий изображаются на схеме условно в тех электрических цепях, в которых они работают, и по расположению они не связываются с изделием, к которому принадлежат. Так, элементы одного и того же аппарата, кинематически связанные друг с другом, в развернутой схеме располагаются в разных местах. Такое расположение элементов намного облегчает чтение схемы, позволяет наглядно видеть взаимосвязь между элементами и понять последовательность действия аппаратуры. В развернутых схемах всем элементам одного изделия присваивается одно и то же буквенное или цифровое обозначение.  [c.308]

Принципиальная электрическая схема той же машины приведена на фиг. 120, Принципиальная схема показывает взаимодействие всех электрических узлов машины, однако сами узлы изображаются условно и размещаются на схеме так, чтобы обеспечить легкое ее чтение. Принципиальная схема служит для изучения и анализа работы машины.  [c.173]

Чтение и квалифицированный анализ электрической схемы требуют достаточных для этого знаний из электротехники и практических навыков.  [c.42]

Для правильного чтения электрической принципиальной схемы необходимо хорошо знать условные графические обозначения электрических машин, аппаратов различного назначения и нх элементов.  [c.253]


Диагностика системы управления двигателем с электронным впрыском топлива достаточно проста, при условии знания базовых понятий электротехники и наличия навыка чтения простых электрических схем. Кроме того, необходимо иметь опыт работы с цифровым мультиметром. Разумеется, необходимо понимание основ работы двигателя.  [c.227]

Для уяснения преимуществ систем электрического управления станками-автоматами, прежде чем приступить к чтению схем таких устройств, рассмотрим конструктивную схему станка с полуавтоматическим управлением. На рис. 242 показана схема копировального станка с полуавтоматическим управлением.  [c.333]

На рис. 238 представлена электрическая принципиальная схема (для упражнений в чтении).  [c.281]

После вычерчивания условных изображений обмоток всех реле и простановки контактов реле памяти дальнейшее построение схемы управления сводится к последовательному включению в электрическую цепь каждого реле тех нормально разомкнутых выключателей Х, хд, Хз, Xi, Х2 и Хз, которые входят в соответствующие формулы включения. Для удобства чтения схемы одноименные выключатели располагаются на одной вертикали и соединяются пунктирной линией. Кроме того, в цепь каждого реле управления распределителями дополнительно вводятся нормально замкнутые выключатели, размыкающие цепь реле, как только кончится соответствующий ход поршня.  [c.542]

Размещение УГО элементов, устройств на схеме должно определяться удобством чтения схемы, а также необходимостью изображения электрических связей линиями минимальной длины и наименьшим количеством пересечений.  [c.253]

Электрические соединения. Для удобства вычерчивания, чтения и монтажа схемы провода цепей управления и силовых цепей соединяются в пучки и вычерчиваются жирной линией. От этой жирной линии ответвляются провода к клеммам аппаратов. Ответвления цепей управления вычерчиваются тонкими линиями, лиловых цепей — толстыми.  [c.106]

В данном случае речь идет не о физическом разрыве электрической цепи, а об условном изображении на схеме, когда линия, изображающая цепь, разрывается и возобновляется в другом месте схемы. А если схема выполнена на нескольких листах, то продолжение цепи может быть выполнено на любом листе. Такое упрощение делается в основном, чтобы не тащить относительно длинные цепи через лист (или листы), что упрощает рисование и чтение схемы и, согласно ГОСТ 2.721—74, должно выполняться с соблюдением ряда требований.  [c.192]

Допускается линии, изображающие провода, группы проводов, жгуты и кабели (многожильные провода, электрические шнуры), не проводить или обрывать их около мест присоединения, если их изображение затрудняет чтение схемы.  [c.851]

Пфядок чтения электрических схем такой же, как и кинематических. При чтении электрических схем надо иметь в виду следующее  [c.293]

Другой пример — сканирующее устройство для чтения чертежей [9]. Применение средств ИИ в совокупности с растровой телевизионной камерой позволило фирме «Siemens AG» создать установку, которая способна вводить в систему автоматического проектирования (САПР) даже черновые наброски чертежей. Кроме того, высокое быстродействие установки дает возможность вводить графическую информацию за время, составляющее 10-20% времени необходимого для ввода графики традиционными средствами. Экспериментальная установка может считывать черновой набросок электрической схемы, не очень старательно нарисованный от руки, и преобразовывать его в набор символьных элементов. Символы схемы не нужно точно вычерчивать и тщательно ориентировать на рисунке, а линии не обязательно должны быть прямыми и иметь четкие окончания. Вспомогательный текст, например обозначения элементов и спецификации, также может быть написан от руки в заданном формате.  [c.122]

При составлении и чтении схем важно знать принятые условные обозначения для кинематических схем — ГОСТ 2.770—68 для электрических, гидравлических и пневматических схем, обозначения, установленные комплексом соответствующих стандартов ЕСКД (см. 6R, 66),  [c.301]

Элементы и устройства изoбpaяfaют на электрических принципиальных схемах совмещенным (рис. 2.23) или разнесенным (рис. 2.24) способом. По совмещенному способу составные части элементов изображают совместно, т. е. в непосредственной близости друг к другу. Для упрощения начертания схем и их чтения элементы изображаются разнесенным способом, т. е. один и тот 52  [c.52]


На рис. 7.13 приведен фрагмент чертежа многослойной платы. За главный вид платы принято изображение платы после нанесения последнего слоя. Элементы, расположенные в разных слоях, условно выделены различ1юй штриховкой, которая пояснена в таблице, помещенной в нижней части чертежа. Форма, размеры и количество граф таблицы не регламентируются. Пленочные элементы, имеющие на чертеже ширину 2 мм и менее, изображают сплошной утолщенной линией (2х). Местоположение навесных элементов указывают на чертежах плат условными знаками на рис. 7.13 такими знаками являются два уголка, помещенные между резистором КЗ и конденсатором С1. Все микроэлементы на чертеже платы обозначают в соответствии с обозначениями на электрической принципиальной схеме. На чертеже платы пленочной микросхемы допускается помещать электрическую принципиальную схему — это облегчает чтение чертежа.  [c.318]

I контактном методе перфорированная бумажная карта или лента / (рис. 60, а) лежит на поверхности контактной пластины 3. Контактные, щетки 2, представляющие собой пучок стальных проволок, торцовая поверхность которых отшлифована под углом, опираются на поверхность. ленты. При чтении программы перфокарта или перфолента перемещается, м и ее строчки подводятся к щеткам. Щетки, совмещенные с отверстиями у. перфоленты, соприкасаются с контактной пластиной, к которой подведен к ток, и через эти щетки подаются электрические сигналы. Более совер- шенной является схема с ощупывающим штифтом. При бесконтактном фотоэлектрическом методе (рис. 60, б) с одной стороны перфоленты или  [c.161]


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.ru

yandex.ru

Условное обозначение элементов

Но 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.ru

yandex.ru

Но 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.ru

yandex.ru

И 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.ru

yandex.ru

На 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.ru

yandex.ru

В 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.ru

yandex.ru

Так 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.ru

yandex.ru

Когда 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.ru

yandex.ru

Давайте 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 научиться читать, какие виды бывают

Электрическая схема представляет собой детальный рисунок с указанием всех электронных компонентов и комплектующих, которые взаимосвязаны между собой проводниками. Знание принципа функционирования электрических цепей является залогом грамотно собранного электроприбора. То есть сборщик должен знать, как обозначаются на схеме электронные элементы, какие значки, буквенные или цифровые символы им соответствуют. В материале разберемся в  ключевых обозначениях и основах, как научиться читать электрические принципиальные схемы.

Любая электрическая схема включается ряд деталей, состоящих из более мелких элементов. Приведем в качестве примера электрический утюг, который содержит внутри нагревательный элемент, датчик температуры, лампочки, предохранители, а также имеет провод с вилкой. В прочих бытовых приборах предусмотрена усовершенствованная конфигурация с автоматическими выключателями, электромоторами, трансформаторами, а между ними имеются соединители для полноценного взаимодействия компонентов прибора и выполнения предназначения каждого из них.

Поэтому часто возникает проблема, как научиться расшифровывать электрические схемы, в которых содержатся графические обозначения. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов.

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных  электрических схем:

  • первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

  • однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

  • принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Обозначения в схемах

Электрические схемы состоят из элементов и комплектующих, обеспечивающих протекание электрического тока. 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. Также в данную категорию включены трансформаторы и стабилизаторы, обеспечивающие стабильность напряжения в сети.

Для каждого элемента предусмотрено конкретное графическое обозначение на схеме. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии. Участки электроцепи, по которым идет одинаковый ток, называются ветвями, а в местах их соединения на схеме ставятся точки для обозначения соединительных узлов.

Контур электроцепи предполагает замкнутый путь движения электротока по нескольким ветвям. Наиболее простая схема состоит из одного контура, а для более сложных приборов предусмотрены схемы с несколькими контурами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение. Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов. Иногда для удобства чтения и понимания схем применяются смешанные рисунки, к примеру, изоляция статора описана развернуто, а изоляция ротора – в общем виде.

Обозначения трансформаторов в электрических схемах рисуются в общем или развернутом виде, однолинейным и многолинейным методами. Непосредственно от детализации изображения зависит метод отображения на схеме приборов, их выводов, соединений и узлов. Так, в трансформаторах тока первичная обмотка отражается толстой линией с точками. Вторичная обмотка может отображаться окружностью при стандартной схеме или двумя полуокружностями в случае развернутой схемы.

Прочие элементы отображаются на схемах следующими обозначениями:

  • контакты разделяются на замыкающие, размыкающие и переключатели, которые обозначаются разными знаками. При необходимости контакты могут быть указаны в зеркальном отражении. Основание подвижной части указывается как незаштрихованная точка;
  • выключатели – их основанию соответствует точка, а для автоматических выключателей прорисовывается категория расцепителя. Выключатель для открытой установки, как правило, имеет отдельное обозначение;
  • предохранители, резисторы постоянного сопротивления и конденсаторы. Предохранительные элементы изображаются в виде прямоугольника с отводами, постоянные резисторы могут быть обозначены с отводами или без. Подвижный контакт рисуется стрелкой. Электролитические конденсаторы обозначаются в зависимости от полярности;
  • полупроводники. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи. Треугольник обозначает анод, а линия – катод;
  • лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают

Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым. Поэтому прежде чем приступать к электромонтажу или разборке бытовых приборов, рекомендуем ознакомиться с основными условными обозначениями.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники. Такие схемы являются базой для разработки электрических приборов, поэтому чтение и понимание электрических схем является обязательным для любого электрика.

Грамотное понимание схем для начинающих дает возможность понять принципы их составления и правильного соединения всех элементов в электрической цепи для достижения ожидаемого результата. Чтобы правильно читать даже сложные схемы, необходимо изучить основные и второстепенные изображения, условные знаки элементов. Условные знаки обозначают общую конфигурацию, специфику и назначение детали, что позволяет составить полноценную картину прибора при чтении схемы.

Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Более сложны для понимания схемы полупроводниковых электронных деталей в виде транзисторов, симисторов, микросхем. Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода (базовый, коллектор и эмиттер), что требует большего количества условных обозначений. Благодаря большому количеству разных знаков и рисунков можно выявить индивидуальные характеристики элемента и его специфику. В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики.

Часто условные обозначения имеют вспомогательные уточнения – возле значков имеются латинские буквенные обозначения для детализации. С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов.

Итак, чтобы научиться читать и понимать электрические схемы, нужно ознакомиться с условными обозначениями (рисунками, буквенными и цифровыми символами). Это позволит получать информацию из схемы касательно структуры, конструкции и назначения каждого элемента. То есть для понимания схем нужно изучить основы радиотехники и электроники.

Как научится читать электронные схемы

Рубрика: Статьи обо всем Опубликовано 28.01.2020   ·   Комментарии: 0   ·  
На чтение: 10 мин   ·  
Просмотры:

Принципиальные схемы — это основа радиолюбительства и электроники. Схемы помогают собирать устройства и разбираться в работе радиодеталей. Без них была бы полная неразбериха, если бы детали рисовали на схемах так, как они выглядят на самом деле.

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

А вот так они выглядят, если между ними есть соединение. Черная точка — это узел в схеме. Узел — это соединение нескольких проводников или деталей вместе. Они электрически друг с другом связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?

Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:
Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Двуполярное питание и общая точка

Заземление

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Что такое даташит и для чего он нужен

Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.

Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.

Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.

Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2.

Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора.

Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике.

Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот.

Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах

УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.

  • Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.
  • Из-за этого меняется восприятие схемы.

Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок.

В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей. Это далеко не все детали. И зубрить их особого смысла нет. Такие таблицы пригодятся в виде справочника.

Можно опознать что за деталь представлена на схеме во время ее изучения или сборки устройства.

Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах

Буквенное обозначение на схеме Радиодеталь
R Резисторы (переменный, подстроечный и постоянный)
VD Диоды (стабилитрон, мост, варикап и т.д.)
C Конденсаторы (неполярный, электролитический, переменный и т.д.)
L Катушки и дроссели
SA Переключатели
FU Предохранители
FV Разрядники
X Разъемы
K Реле
VS Тиристоры (тетродные, динисторы, фототиристоры и т.п.)
VT Транзисторы (биполярные, полевые)
HL Светодиоды
U Оптопары

Читаем 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 одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения.

То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора Iк.

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.

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.

  1. Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:
  2. Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:
  3. 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: P=I2R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

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 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.

Читать электросхему будет просто

Когда Вам предстоит заглянуть внутрь Вашего ‘заболевшего’ автомобиля, не включающегося телевизора, плеера или найти место возможной неисправности домашней электропроводки, Ваши мысли направляют Ваши действия на поиск схемы, изображающей принцип работы или действия устройства или агрегата.

Хорошо, когда есть принципиальная электрическая схема и хоть малейший опыт в её чтении. А как быть тому, кто не имеет даже представления об этом? Приходиться ломать голову над решением проблемы или обращаться к знатокам и к специалистам.

Электричество на схеме

Наука говорит, что электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический заряд одного электрона ничтожно мал, но если бо́льшее количество электронов заставить двигаться внутри тела в одну сторону, получится то, что мы называем электрическим током.

Что бы доставить заряд энергии в определённую точку, применяются проводники — такие материалы, которые способны передать электричество к потребляющему объекту без потерь и внутренних помех.

Пешеход пользуется дорогой, для перемещения по воде пользуются лодкой, птица летает по воздуху, вода в кран подаётся по трубам, а наши электроприборы получают электричество по электрическим проводникам. Эти примеры показывают, что для перемещения определённого элемента существует и определённый путь.

В сборках электроустройств используются металлические проводники: монтажные шины, провода, проводники на печатном монтаже сборных конструкций. Между проводниками находятся соединения.

Это  сварные(сюда входит спаивание или сварка проводников) и контактные,  которые могут коммутироваться  механизмом, смыкающим или размыкающим между собой проводники, электронным коммутатором или быть связанными между собой болтовым соединением.

Совокупность всех элементов устройства с соединяющими их проводниками можно изобразить графически в виде условных значков, символов, обозначений и линий.

Графические электрические схемы делятся на принципиальные, структурные и функциональные.

Структурная электросхема — отображает основные функциональные части изделия (группы, элементы и устройства). Рядом на карте схемы в таблице указываются расшифровки состава электросхемы  с указанием их обозначений. Могут размещаться диаграммы, формы величины импульсов, формулы математической зависимости.

Соединения указываются стрелками, указывающие направление  действующих величин тока или обработки сигнала. Элементы схемы обозначаются кубиками или цифрами.

Функциональная электросхема — отображает только функциональные части изделия и электрической связи между ними или самого изделия в целом. Элементы обозначаются условными обозначениями либо прямоугольниками, обозначенными внутри своей позицией в группе, узле или изделия.

Принципиальная электрическая схема — отображает полностью все электрические соединения блоков, модулей, дополнительных устройств и принцип их взаимодействия в общей схеме главного, основного устройства (телевизор, автомобиль, квартира, станки, компьютер) или механизма. Такая схема является основной и главной для изделия.

И совсем не факт, что здесь выложена точная формулировка видов электросхем, главное, получить начальный опыт в чтении электросхем.

Что бы иметь возможность читать все типы, нам необходимо ознакомиться с обозначениями, используемые в схемах.

Учимся читать электросхемы

Любая причина неработающего электроустройства — это лишний контакт или его отсутствие.

Проводники в электросхемах имеют вид линии, соединяющей определённый элемент. Соединение элементов  между собой проводниками называется электрической цепью или участком цепи, входящим в единую общую схему. В замкнутой электрической цепи всегда течёт электрический ток. В разомкнутой — электрический ток не течёт, то есть устройство не работает.

Изображение проводников на принципиальных  схемах всегда одинаково. Разница может быть в обозначении цепей, участвующих в обработке сигнала, размещением указателей на них или цветовой маркировкой. Отличие лишь составляет линейная схема, на которой одной линией может указываться целая группы проводников, задействованных в одной функции и изображается жирной  или цветной линией.

  • Когда схема в себе содержит большое количество элементов, проводники не изображаются полностью, а отрезками и разрывами, с указанием места подключения или соединения, имеющими  символьные обозначения точки подключаемого участка, модуля , блока или элемента.
  • Соединения проводников в принципиальных электрических схемах изображаются точкой или разомкнутой(сомкнутой) линией на коммутирующем устройстве.
  • Обозначения на электрической схеме будут для Вас легкочитаемы, когда встречаемые знаки и символы в ней будут представлять Вам всю функциональность электрического прибора, аппарата или узла.

Ваша оценка!

[Всего: 1 В среднем: 5]

Как научиться читать электрические схемы?

Электрическая схема представляет собой детальный рисунок с указанием всех электронных компонентов и комплектующих, которые взаимосвязаны между собой проводниками.

Знание принципа функционирования электрических цепей является залогом грамотно собранного электроприбора. То есть сборщик должен знать, как обозначаются на схеме электронные элементы, какие значки, буквенные или цифровые символы им соответствуют.

В материале разберемся в  ключевых обозначениях и основах, как научиться читать электрические принципиальные схемы.

Любая электрическая схема включается ряд деталей, состоящих из более мелких элементов. Приведем в качестве примера электрический утюг, который содержит внутри нагревательный элемент, датчик температуры, лампочки, предохранители, а также имеет провод с вилкой.

В прочих бытовых приборах предусмотрена усовершенствованная конфигурация с автоматическими выключателями, электромоторами, трансформаторами, а между ними имеются соединители для полноценного взаимодействия компонентов прибора и выполнения предназначения каждого из них.

Поэтому часто возникает проблема, как научиться расшифровывать электрические схемы, в которых содержатся графические обозначения. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов.

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных  электрических схем:

  • первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

  • однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

  • принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Обозначения в схемах

Электрические схемы состоят из элементов и комплектующих, обеспечивающих протекание электрического тока. 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. Также в данную категорию включены трансформаторы и стабилизаторы, обеспечивающие стабильность напряжения в сети.

Для каждого элемента предусмотрено конкретное графическое обозначение на схеме. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии. Участки электроцепи, по которым идет одинаковый ток, называются ветвями, а в местах их соединения на схеме ставятся точки для обозначения соединительных узлов.

Контур электроцепи предполагает замкнутый путь движения электротока по нескольким ветвям. Наиболее простая схема состоит из одного контура, а для более сложных приборов предусмотрены схемы с несколькими контурами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение. Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов. Иногда для удобства чтения и понимания схем применяются смешанные рисунки, к примеру, изоляция статора описана развернуто, а изоляция ротора – в общем виде.

Обозначения трансформаторов в электрических схемах рисуются в общем или развернутом виде, однолинейным и многолинейным методами.

Непосредственно от детализации изображения зависит метод отображения на схеме приборов, их выводов, соединений и узлов. Так, в трансформаторах тока первичная обмотка отражается толстой линией с точками.

Вторичная обмотка может отображаться окружностью при стандартной схеме или двумя полуокружностями в случае развернутой схемы.

Прочие элементы отображаются на схемах следующими обозначениями:

  • контакты разделяются на замыкающие, размыкающие и переключатели, которые обозначаются разными знаками. При необходимости контакты могут быть указаны в зеркальном отражении. Основание подвижной части указывается как незаштрихованная точка;
  • выключатели – их основанию соответствует точка, а для автоматических выключателей прорисовывается категория расцепителя. Выключатель для открытой установки, как правило, имеет отдельное обозначение;
  • предохранители, резисторы постоянного сопротивления и конденсаторы. Предохранительные элементы изображаются в виде прямоугольника с отводами, постоянные резисторы могут быть обозначены с отводами или без. Подвижный контакт рисуется стрелкой. Электролитические конденсаторы обозначаются в зависимости от полярности;
  • полупроводники. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи. Треугольник обозначает анод, а линия – катод;
  • лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают

Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым. Поэтому прежде чем приступать к электромонтажу или разборке бытовых приборов, рекомендуем ознакомиться с основными условными обозначениями.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники. Такие схемы являются базой для разработки электрических приборов, поэтому чтение и понимание электрических схем является обязательным для любого электрика.

Грамотное понимание схем для начинающих дает возможность понять принципы их составления и правильного соединения всех элементов в электрической цепи для достижения ожидаемого результата.

Чтобы правильно читать даже сложные схемы, необходимо изучить основные и второстепенные изображения, условные знаки элементов.

Условные знаки обозначают общую конфигурацию, специфику и назначение детали, что позволяет составить полноценную картину прибора при чтении схемы.

Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Более сложны для понимания схемы полупроводниковых электронных деталей в виде транзисторов, симисторов, микросхем.

Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода (базовый, коллектор и эмиттер), что требует большего количества условных обозначений. Благодаря большому количеству разных знаков и рисунков можно выявить индивидуальные характеристики элемента и его специфику.

В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики.

  Какие виды классов энергопотребления существуют

Часто условные обозначения имеют вспомогательные уточнения – возле значков имеются латинские буквенные обозначения для детализации. С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов.

Итак, чтобы научиться читать и понимать электрические схемы, нужно ознакомиться с условными обозначениями (рисунками, буквенными и цифровыми символами). Это позволит получать информацию из схемы касательно структуры, конструкции и назначения каждого элемента. То есть для понимания схем нужно изучить основы радиотехники и электроники.

Как читать схему

Добавлено в избранное Любимый 100

Обзор

Схемы

— это наша карта для проектирования, создания и устранения неисправностей схем. Понимание того, как читать схемы и следовать им, — важный навык для любого инженера-электронщика.

Это руководство должно превратить вас в полностью грамотного читателя схем! Мы рассмотрим все основные символы схемы:

Затем мы поговорим о том, как эти символы связаны на схемах, чтобы создать модель цепи.Мы также рассмотрим несколько советов и приемов, на которые следует обратить внимание.

Рекомендуемая литература

Понимание схем — это довольно базовый навык работы с электроникой, но есть несколько вещей, которые вы должны знать, прежде чем читать это руководство. Посмотрите эти уроки, если они звучат как пробелы в вашем растущем мозгу:

Условные обозначения (часть 1)

Готовы ли вы к шквалу компонентов схемы? Вот некоторые из стандартизованных основных схематических символов для различных компонентов.

Резисторы

Самый фундаментальный из схемных компонентов и символов! Резисторы на схеме обычно представлены несколькими зигзагообразными линиями с двумя выводами , выходящими наружу. В схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Потенциометры и переменные резисторы

Переменные резисторы и потенциометры дополняют обозначение стандартного резистора стрелкой. Переменный резистор остается устройством с двумя выводами, поэтому стрелка просто расположена по диагонали посередине.Потенциометр — это трехконтактное устройство, поэтому стрелка становится третьей клеммой (дворником).

Конденсаторы

Обычно используются два символа конденсатора. Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой — неполяризованные колпачки. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины.

Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина обычно представляет собой катод конденсатора, который должен иметь более низкое напряжение, чем положительный анодный вывод.Знак плюс также должен быть добавлен к положительному выводу символа поляризованного конденсатора.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности

обычно представлены серией изогнутых выступов или петлевых катушек. Международные символы могут просто обозначать катушку индуктивности как закрашенный прямоугольник.

Коммутаторы

Коммутаторы

существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей привод (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним ходом, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше посадочных мест для привода.

Многополюсные переключатели обычно имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники энергии

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует большое количество символов схем источника питания, которые помогают указать источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

В большинстве случаев при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения.Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Батареи

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные AA или литий-полимерные аккумуляторные батареи, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Чем больше пар линий, тем больше ячеек в батарее. Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда — особенно на очень загруженных схемах — вы можете назначить специальные символы для узловых напряжений. Вы можете подключать устройства к этим символам с одним контактом , и они будут напрямую связаны с 5 В, 3,3 В, VCC или GND (землей). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, направленной вверх, в то время как узлы заземления обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, направленную вниз).

Условные обозначения (часть 2)

Диоды

Базовые диоды обычно представляют собой треугольник, прижатый к линии.Диоды также поляризованы, поэтому для каждого из двух выводов требуются отличительные идентификаторы. Положительный анод — это вывод, входящий в плоский край треугольника. Отрицательный катод выходит за линию символа (воспринимайте его как знак -).

Существует множество различных типов диодов, каждый из которых имеет специальный рифф на стандартном символе диода. Светодиоды (LED) дополняют символ диода парой линий, направленных в сторону. Фотодиоды , которые генерируют энергию из света (в основном, крошечные солнечные элементы), переворачивают стрелки и направляют их в сторону диода.

Другие специальные типы диодов, такие как диоды Шоттки или стабилитроны, имеют свои собственные символы с небольшими вариациями на штриховой части символа.

Транзисторы

Транзисторы

, будь то биполярные транзисторы или полевые МОП-транзисторы, могут существовать в двух конфигурациях: положительно легированные или отрицательно легированные. Итак, для каждого из этих типов транзисторов есть как минимум два способа его нарисовать.

Биполярные переходные транзисторы (БЮТ)

БЮТ — трехполюсные устройства; у них есть коллектор (C), эмиттер (E) и база (B).Есть два типа BJT — NPN и PNP — и каждый имеет свой уникальный символ.

Контакты коллектора (C) и эмиттера (E) расположены на одной линии друг с другом, но на эмиттере всегда должна быть стрелка. Если стрелка указывает внутрь, это PNP, а если стрелка указывает наружу, это NPN. Мнемоника для запоминания: «NPN: n ot p ointing i n ».

Металлооксидные полевые транзисторы (МОП-транзисторы)

Как и BJT, полевые МОП-транзисторы имеют три терминала, но на этот раз они названы исток (S), сток (D) и затвор (G).И снова, есть две разные версии символа, в зависимости от того, какой у вас полевой МОП-транзистор с n-каналом или p-каналом. Для каждого типа полевого МОП-транзистора существует ряд часто используемых символов:

Стрелка в середине символа (называемая основной частью) определяет, является ли полевой МОП-транзистор n-канальным или p-канальным. Если стрелка указывает внутрь, это означает, что это n-канальный MOSFET, а если он указывает, это p-канал. Помните: «n is in» (своего рода противоположность мнемонике NPN).

Цифровые логические ворота

Наши стандартные логические функции — И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ — имеют уникальные условные обозначения:

Добавление пузыря к выходу отменяет функцию, создавая NAND, NOR и XNOR:

У них может быть более двух входов, но формы должны оставаться такими же (ну, может быть, немного больше), и все равно должен быть только один выход.

Интегральные схемы

Интегральные схемы

решают такие уникальные задачи, и их так много, что они действительно не получают уникального символа схемы. Обычно интегральная схема представляет собой прямоугольник с выступающими по бокам выводами. Каждый вывод должен иметь номер и функцию.

Схематические символы для микроконтроллера ATmega328 (обычно присутствующего на Arduinos), микросхемы шифрования ATSHA204 и микроконтроллера ATtiny45. Как видите, эти компоненты сильно различаются по размеру и количеству выводов.

Поскольку микросхемы имеют такой общий символ схемы, имена, значения и метки становятся очень важными. Каждая микросхема должна иметь значение, точно идентифицирующее имя микросхемы.

Уникальные ИС: операционные усилители, регуляторы напряжения

Некоторые из наиболее распространенных интегральных схем получают уникальный символ схемы. Обычно вы увидите операционные усилители, расположенные, как показано ниже, с 5 выводами: неинвертирующий вход (+), инвертирующий вход (-), выход и два входа питания.

Часто в один корпус интегральной схемы встроено два операционных усилителя, для которых требуется только один вывод для питания и один для заземления, поэтому тот, что справа, имеет только три контакта.

Простые регуляторы напряжения обычно представляют собой трехконтактные компоненты с входными, выходными и заземляющими (или регулирующими) контактами. Обычно они имеют форму прямоугольника с выводами слева (вход), справа (выход) и снизу (заземление / регулировка).

Разное

Кристаллы и резонаторы

Кристаллы или резонаторы обычно являются важной частью схем микроконтроллера. Они помогают обеспечить тактовый сигнал. Кристаллические символы обычно имеют два вывода, в то время как резонаторы, которые добавляют два конденсатора к кристаллу, обычно имеют три вывода.

Заголовки и разъемы

Будь то обеспечение питания или отправка информации, разъемы необходимы для большинства цепей. Эти символы различаются в зависимости от того, как выглядит разъем, вот образец:

Двигатели, трансформаторы, динамики и реле

Мы объединим их вместе, так как они (в основном) все так или иначе используют катушки. Трансформаторы (не самые очевидные) обычно состоят из двух катушек, соединенных друг с другом, с парой линий, разделяющих их:

Реле обычно соединяют катушку с переключателем:

Динамики и зуммеры обычно имеют форму, аналогичную их реальным аналогам:

Двигатели

и обычно имеют обведенную буквой «М», иногда с небольшим количеством украшений вокруг клемм:

Предохранители и PTC

Предохранители и PTC — устройства, которые обычно используются для ограничения больших скачков тока — каждое имеет свой уникальный символ:

Символ PTC на самом деле является общим символом для термистора , резистора, зависящего от температуры (обратите внимание на международный символ резистора там?).


Несомненно, многие символы схем не включены в этот список, но те, что указаны выше, должны дать вам 90% грамотности в чтении схем. В общем, символы должны иметь довольно много общего с реальными компонентами, которые они моделируют. Помимо символа, каждый компонент на схеме должен иметь уникальное имя и значение, которое в дальнейшем помогает его идентифицировать.

Обозначения и значения имен

Один из важнейших ключей к схемотехнической грамотности — это способность распознавать, какие компоненты какие.Компонентные символы рассказывают половину истории, но для завершения каждый символ должен сочетаться с именем и значением.

Имена и значения

Значения помогают точно определить, что такое компонент. Для схемных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них Ом, фарад или генри. Для других компонентов, таких как интегральные схемы, значением может быть просто название микросхемы. Кристаллы могут указывать свою частоту колебаний как свою ценность.По сути, значение компонента схемы вызывает его наиболее важную характеристику .

Имена компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв и числа. Буквенная часть имени определяет тип компонента — R для резисторов, C для конденсаторов, U для интегральных схем и т. Д. Каждое имя компонента на схеме должно быть уникальным; если в цепи несколько резисторов, например, они должны называться R 1 , R 2 , R 3 и т. д.Имена компонентов помогают нам ссылаться на определенные точки на схемах.

Префиксы имен довольно хорошо стандартизированы. Для некоторых компонентов, таких как резисторы, префикс — это просто первая буква компонента. Другие префиксы имен не столь буквальны; индукторы, например, L (потому что ток уже прошел I [но он начинается с C … электроника — глупое место]). Вот краткая таблица общих компонентов и их префиксов:

902 902 902 902 902 902 902 902
Имя Идентификатор Компонент
R Резисторы
C Конденсаторы
L Индукторы
Q Транзисторы
U Интегральные схемы
Y Кристаллы и генераторы

Хотя тезисы являются «стандартизированными» названиями для обозначений компонентов, они не всегда соблюдаются.Вы можете увидеть интегральные схемы с префиксом IC вместо U , например, или кристаллы с маркировкой XTAL вместо Y . Используйте свой здравый смысл при диагностике, какая часть есть какая. Символ обычно должен передавать достаточно информации.

Схема чтения

Понимание того, какие компоненты есть на схеме, — это более чем полдела на пути к ее пониманию. Теперь все, что осталось, — это определить, как все символы связаны друг с другом.

Сети, узлы и метки

Схематические цепи сообщают вам, как компоненты соединяются вместе в цепи. Цепи представлены в виде линий между клеммами компонентов. Иногда (но не всегда) они имеют уникальный цвет, например, зеленые линии на этой схеме:

Соединения и узлы

Провода могут соединять две клеммы вместе, или их можно соединять десятки. Когда провод разделяется на два направления, образуется соединение . На схемах изображаем стыки с узлами , маленькие точки размещены на пересечении проводов.

Узлы

дают нам возможность сказать, что «провода, пересекающие это соединение , соединены ». Отсутствие узла на стыке означает, что два отдельных провода просто проходят мимо, не образуя никакого соединения. (При разработке схем обычно рекомендуется по возможности избегать этих несвязанных перекрытий, но иногда это неизбежно).

Сетевые имена

Иногда, чтобы схема была более разборчивой, мы даем цепи имя и маркируем ее, а не прокладываем провод по всей схеме.Предполагается, что цепи с таким же именем подключены, даже если нет видимого провода, соединяющего их. Имена могут быть написаны прямо поверх сети, или они могут быть «тегами», свисающими с провода.

Подключается каждая цепь с таким же именем, как на этой схеме для коммутационной платы FT231X. Имена и метки помогают сохранить схемы от слишком хаотичного (представьте, если бы все эти цепи были действительно соединены проводами). Цепям

обычно дается имя, в котором конкретно указывается назначение сигналов на этом проводе.Например, цепи питания могут быть обозначены «VCC» или «5V», а цепи последовательной связи — «RX» или «TX».

Советы по чтению схем

Идентифицировать блоки

Действительно обширные схемы следует разбивать на функциональные блоки. Это может быть раздел для ввода мощности и регулирования напряжения, или раздел микроконтроллера, или раздел, посвященный разъемам. Попытайтесь распознать, какие секции какие, и проследить за цепочкой от входа к выходу. По-настоящему хорошие разработчики схем могут даже выложить схему в виде книги: входы слева, выходы — справа.

Если ящик схемы действительно хорош (например, инженер, который разработал эту схему для RedBoard), они могут разделить части схемы на логические помеченные блоки.
Распознать узлы напряжения

Узлы напряжения — это одноконтактные компоненты схемы, к которым мы можем подключать клеммы компонентов, чтобы назначить им определенный уровень напряжения. Это специальное приложение имен цепей, означающее, что все клеммы, подключенные к узлу напряжения с одинаковым именем, соединены вместе.

Узлы напряжения с одинаковыми названиями — например, GND, 5 В и 3,3 В — все подключены к своим аналогам, даже если между ними нет проводов.

Узел заземления особенно полезен, потому что очень многие компоненты нуждаются в заземлении.

Справочные листы данных компонентов

Если в схеме есть что-то, что не имеет смысла, попробуйте найти таблицу для наиболее важного компонента. Обычно компонент, выполняющий большую часть работы со схемой, — это интегральная схема, такая как микроконтроллер или датчик.Обычно это самый крупный компонент, часто расположенный в центре схемы.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Вот и все, что нужно для чтения схем! Знание символов компонентов, отслеживание цепей и определение общих меток. Понимание того, как работает схема, открывает вам целый мир электроники! Ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств, чтобы попрактиковаться в новых знаниях схемотехники:

  • Делители напряжения — это одна из самых основных принципиальных схем.Узнайте, как с помощью всего двух резисторов превратить большое напряжение в меньшее!
  • Как использовать макетную плату — Теперь, когда вы знаете, как читать схемы, почему бы не сделать ее! Макетные платы — отличный способ создавать временные функциональные прототипы схем.
  • Работа с проводом — Или пропустите макет и сразу начните с проводки. Умение разрезать, зачищать и подключать провода — важный навык электроники.
  • Последовательные и параллельные схемы
  • — Построение последовательных или параллельных цепей требует хорошего понимания схем.
  • Шитье проводящей нитью — Если вы не хотите работать с проволокой, как насчет создания схемы электронного текстиля с проводящей нитью? В этом прелесть схематических схем: одна и та же принципиальная схема может быть построена множеством различных способов с использованием различных носителей.

Как читать электрические схемы

Электрическая схема — это схема, которая показывает, 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 ПИТАНИЯ

Источники 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 тока

Источники питания постоянного тока (DC) вырабатывают электрический ток, который течет в постоянном направлении. Это схематический символ источника питания постоянного тока:

Источник питания переменного тока с

Источники питания переменного тока (AC) вырабатывают электрический ток в двух направлениях. Это схематический символ источника питания переменного тока:

Тесто ies

Батарея — 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:

Земля

Земля — ​​это общий обратный путь цепи, по которому ток возвращается к своему источнику. Это часто называют отрицательной стороной схемы. Это схематический символ заземления:

.

Клеммы

Клеммы — это точки подключения к внешним цепям.Для внешних подключений клеммы обозначены пустыми кружками:

Концевые соединения отличаются от узлов или соединений, обозначенных сплошными кружками:

Переключатели

Переключатели замыкают или разрывают соединение в цепи. Они также позволяют вам изменить путь тока.

Переключатель SPST es

Переключатель 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 Переключатели

SPDT (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 es

Переключатели 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 es

Многоточечные переключатели позволяют переключать путь входного тока на несколько различных выходных путей.

Переключатели

DPST (двухполюсные, однопозиционные) имеют 2 входа и 2 выхода.Эти переключатели позволяют управлять током на два выхода. Поскольку переключатели одноходовые, две выходные клеммы будут включаться и выключаться одновременно. На схемах ниже показаны разомкнутый переключатель DPST (слева) и замкнутый переключатель DPST (справа):

Переключатели

DPDT (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 с

Резистор — один из самых основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, которое ограничивает ток. Схематический символ резистора показан ниже. Символ слева — это соглашение, используемое в Соединенных Штатах, а символ справа — международный стандарт:

.

Переменный резистор с

Переменный 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 с

Потенциометр — это трехконтактный переменный резистор, который используется для регулировки напряжения и тока в цепи. Два вывода резистора — это V + и земля.Стрелка представляет собой дворник потенциометра, где выходное напряжение берется из:

Фоторезистор с

Фоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой светочувствительные переменные резисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности. Это схематическое обозначение фоторезистора:

.

Конденсатор с

Конденсаторы — это пассивные электронные компоненты, накапливающие электрический заряд. Есть два распространенных типа конденсаторов — неполяризованные и поляризованные.

Неполяризованный конденсатор с

Неполяризованные 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 с

Поляризованные 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 индуктивности

Катушки 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 индуктора похоже на катушку:

Трансформаторы Трансформаторы

используются 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:

Реле

Реле — 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:

Диоды

Диод — 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:

Транзисторы

Транзисторы 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 схемы Интегральные схемы

— это схемы, содержащие 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

555

Чаще 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 является схематическим обозначением таймера 555, используемого в схемах:

Операционный усилитель с

Операционные усилители — это усилители напряжения со входами и обычно с одним выходом.Их также называют операционными усилителями. Условное обозначение операционного усилителя выглядит так:

Модель

LM386

Аудиоусилитель 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 любые другие схемы, издающие звук. Вот схема контактов LM386:

И это символ, используемый на принципиальных схемах:

Модель

LM358

LM358 — 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 принципиальных 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 ворота

Логические 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 И-НЕ, ИЛИ-ИЛИ и ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ НЕ.

И

Выход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны. Вот схематический символ логического элемента И:

ИЛИ

Выход логического элемента ИЛИ является истинным, если хотя бы один из его входов истинен. Вот схематический символ ворот OR:

НЕ

Элемент НЕ выводит сигнал, противоположный входу, поэтому его также называют инвертором.Следовательно, выход истинен, когда вход ложен. Вот схематический символ ворот НЕ:

XOR

Элемент «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:

NAND

Логический элемент «НЕ-И» или «НЕ-И» может иметь два или более входов. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если какой-либо из входов ложный.Вот схематический символ логического элемента И-НЕ:

НОР

Элемент «НЕ-ИЛИ» или «НЕ-ИЛИ» имеет два или более входов. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, когда все его входы ложны. Вот схематический символ ворот ИЛИ:

XNOR

Элемент «исключающее ИЛИ-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 устройства

Оптоэлектронные 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 с

Динамик преобразует электрическую энергию в звуковую. Его схематический символ выглядит как реальный динамик:

Микрофон с

Микрофоны — это преобразователи, преобразующие звуковые волны в электрический сигнал.Вот схематический символ микрофона:

.

Предохранитель с

Предохранители — 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 с

Двигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Его схематический символ — круг с буквой «M», а положительные и отрицательные клеммы слева и справа:

Антенна с

Антенна — 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 условными 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…


Условные обозначения электрических цепей и электрические схемы

До сих пор в этом разделе учебного курса «Физический класс» основное внимание уделялось ключевым компонентам электрической цепи и концепциям разности электрических потенциалов, тока и сопротивления.Концептуальные значения терминов были введены и применены к простым схемам. Обсуждаются математические отношения между электрическими величинами и моделируется их использование при решении задач. Урок 4 будет посвящен средствам, с помощью которых два или более электрических устройства могут быть соединены в электрическую цепь. Наше обсуждение продвинется от простых схем к умеренно сложным схемам. К этим сложным схемам будут применяться прежние принципы разности электрических потенциалов, тока и сопротивления, и для их анализа будут использоваться те же математические формулы.

Электрические цепи, простые или сложные, можно описать разными способами. Электрическую цепь обычно описывают простыми словами. Сказать что-то вроде «Лампочка подключена к D-элементу» — это достаточное количество слов, чтобы описать простую схему. Во многих случаях в уроках с 1 по 3 для описания простых схем использовались слова. Услышав (или прочитав) слова, человек привыкает быстро представлять схему в своем уме. Но еще один способ описания схемы — просто нарисовать ее.Такие рисунки дают более быстрое представление о реальной цепи. Схемы, подобные приведенному ниже, много раз использовались в уроках с 1 по 3.

Описание цепей словами

«Цепь содержит лампочку и D-элемент на 1,5 В».

Описание схем с помощью чертежей

Последним средством описания электрической цепи является использование условных обозначений цепи для получения принципиальной схемы цепи и ее компонентов.Некоторые символы схем, используемые в принципиальных схемах, показаны ниже.

Отдельный элемент или другой источник питания представлен длинной и короткой параллельной линией. Набор элементов или батареи представлен набором длинных и коротких параллельных линий. В обоих случаях длинная линия представляет положительный вывод источника энергии, а короткая линия представляет отрицательный вывод. Прямая линия используется для обозначения соединительного провода между любыми двумя компонентами схемы.Электрическое устройство, которое оказывает сопротивление потоку заряда, обычно называется резистором и представлено зигзагообразной линией. Открытый переключатель обычно представлен разрывом по прямой линии, когда поднимает часть линии вверх по диагонали. Эти обозначения цепей будут часто использоваться в оставшейся части Урока 4, поскольку электрические цепи представлены схематическими диаграммами. Важно либо запомнить эти символы, либо часто обращаться к этому короткому списку, пока вы не привыкнете к их использованию.


В качестве иллюстрации использования электрических символов на принципиальных схемах рассмотрим следующие два примера.

Пример 1:

Описание со словами: Три D-элемента помещаются в аккумуляторную батарею для питания цепи, содержащей три лампочки.
Используя словесное описание, можно получить мысленную картину описываемого контура. Это словесное описание может быть представлено изображением трех ячеек и трех лампочек, соединенных проводами.Наконец, символы схемы, представленные выше, могут использоваться для обозначения той же схемы. Обратите внимание, что три набора длинных и коротких параллельных линий были использованы для представления аккумуляторной батареи с ее тремя D-ячейками. Обратите внимание, что каждая лампочка обозначена отдельным символом резистора. Прямые линии были использованы для соединения двух клемм батареи с резисторами и резисторов друг с другом.

Вышеупомянутые схемы предполагали, что три лампочки были соединены таким образом, что заряд, протекающий по цепи, проходил через каждую из трех лампочек последовательно.Путь положительного испытательного заряда, покидающего положительный полюс батареи и проходящего через внешнюю цепь, будет включать прохождение через каждую из трех подключенных лампочек перед возвращением к отрицательной клемме батареи. Но разве это единственный способ подключения трех лампочек? Должны ли они быть подключены последовательно, как показано выше? Точно нет! Фактически, приведенный ниже пример 2 содержит то же словесное описание, при этом рисунок и схематические диаграммы нарисованы по-разному.

Пример 2:

Описание со словами: Три D-элемента помещаются в аккумуляторную батарею для питания цепи, содержащей три лампочки.
Используя словесное описание, можно получить мысленную картину описываемого контура. Но на этот раз подключение лампочек выполняется таким образом, чтобы в цепи была точка, в которой провода отходили друг от друга.Место разветвления упоминается как узел , . Каждая лампочка помещается в отдельную ветвь. Эти ответвления в конечном итоге соединяются друг с другом, образуя второй узел. Одиночный провод используется для подключения этого второго узла к отрицательной клемме аккумулятора.

Эти два примера иллюстрируют два распространенных типа соединений в электрических цепях. Когда в цепи присутствуют два или более резистора, они могут быть подключены последовательно или параллельно .Оставшаяся часть Урока 4 будет посвящена изучению этих двух типов соединений и их влияния на электрические величины, такие как ток, сопротивление и электрический потенциал. Следующая часть Урока 4 познакомит вас с различием между последовательным и параллельным подключением.

Проверьте свое понимание

1. Используйте символы цепей для построения принципиальных схем для следующих цепей:

а.Одиночный элемент, лампочка и выключатель помещены вместе в цепь, так что выключатель можно открывать и закрывать, чтобы включить лампочку.

г. Блок из трех D-элементов помещается в цепь для питания лампочки фонарика.

г.

г.

2. Используйте концепцию обычного тока, чтобы нарисовать непрерывную линию на схематической диаграмме справа, которая указывает направление обычного тока. Поместите стрелку на непрерывную линию.

Как читать и понимать любую схему

Когда вы начнете изучать электронику, вы можете увидеть принципиальную схему, нарисованную с реалистичными чертежами различных компонентов.

Но этот метод малоэффективен.

Чтобы сделать их более эффективными, всем электронным компонентам были присвоены более простые символы. А провода нарисованы линиями, чтобы показать, как их соединять.

Принципиальную схему не всегда легко понять. Но с практикой и опытом вы поймете все больше и больше.

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема или принципиальная схема — это технический чертеж того, как соединять электронные компоненты для выполнения определенной функции.

Каждый электронный компонент имеет символ. Увидев несколько принципиальных схем, вы быстро научитесь различать разные символы.

Резистор Обозначение резистора

Как читать электрические схемы?

Чтение схем на самом деле довольно просто.

Каждая из линий — это провода. Они показывают, как компоненты связаны. Если вы хотите построить схему, вам нужно только получить указанные компоненты, а затем подключить их, как показано на принципиальной схеме.Это можно сделать либо на макете, либо на картонной плате, либо вы можете спроектировать свою собственную печатную плату (PCB), если хотите.

Принципиальная схема должна быть достаточно конкретной, чтобы любой мог составить схему, просто следуя ей. На самом деле вам не нужно понимать это, чтобы построить.

Например, посмотрите на изображение выше. Я могу купить светозависимый резистор (LDR), потенциометр, резистор, светодиод и транзистор. Затем я могу соединить их на макетной плате, следуя линиям на принципиальной схеме.

Тогда у меня была бы схема, которая выполняет конкретную функцию, для которой была создана эта диаграмма — без необходимости понимания, почему и как она работает.

Как вы понимаете, как это работает?

Понять, как работает принципиальная схема, может быть непросто. Это исходит из опыта. Вы узнаете способ соединения некоторых компонентов и идентифицируете известные части схемы.

Например, в приведенной выше схеме я бы увидел LDR вместе с потенциометром посередине.По опыту я знаю, что такая установка двух резисторов образует делитель напряжения. И я знаю, что напряжение на делителе напряжения зависит от номиналов этих резисторов.

Я также знаю, что сопротивление LDR зависит от количества получаемого света. Это означает, что выходное напряжение, то есть напряжение на базе транзистора, будет изменяться в зависимости от количества света, обнаруживаемого LDR.

Тогда смотрю на транзистор. Я знаю, что транзистор можно включать и выключать, подав напряжение на базу.Итак, исходя из этой информации, я мог бы предположить, что эта схема будет включать и выключать светодиод, подключенный к транзистору, в зависимости от количества света, получаемого LDR.

НО, если вы новичок и не знаете, что такое LDR, что такое транзистор или что такое делитель напряжения, тогда у вас не будет основы для понимания схемы. Поэтому вам нужно начать с изучения этих частей, прежде чем вы сможете понять принципиальную схему.

Подводя итог

Понимание приходит с опытом.Вы начинаете с понимания небольших фрагментов схемы, а позже научитесь определять эти фрагменты на более крупной принципиальной схеме, чтобы вы могли понять большую схему.

Но вам не нужно понимать принципиальную схему, чтобы построить ее. Это круто! Вы можете создавать вещи, выходящие за рамки вашего понимания, и по мере вашего прогресса вы будете узнавать и понимать все больше и больше.

Вернуться от принципиальной схемы к электронной схеме

Руководство для начинающих — Как читать электрические схемы

Часть 1: Распознавание основных символов электрических схем

Электрические схемы — это карты для проектирования, построения и устранения неисправностей схем.Научиться читать и понимать схемы будет легко для новичков благодаря распознаванию основных схематических символов.

Вот некоторые из стандартных и основных символов для различных компонентов электрических схем.

1. Резисторы являются основными компонентами электрической схемы. Обычно они представлены зигзагообразными линиями с двумя выводами, выходящими наружу. Но вы также можете использовать альтернативный прямоугольник на чертеже.

2. Конденсаторы бывают разных типов, которые широко используются. Это устройство, которое накапливает электрическую энергию и обычно имеет два вывода, которые можно подключить к остальной части цепи.

3. Катушки индуктивности обычно представлены серией изогнутых выступов или нескольких петлевых катушек.

4. Переключатели: SPST (однополюсный / одноходовой) является самым основным переключателем.Он имеет две клеммы с полусоединенной линией, представляющей привод. Переключатели с более чем одним ходом могут добавить больше посадочных мест для привода.

5. Источники питания в основном бывает двух типов: источники постоянного или переменного напряжения. Они представляют собой источник, подающий постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).

6. Цифровые логические вентили: Стандартные логические функции имеют уникальные схематические символы, такие как AND, OR и XOR.Добавление пузыря к выходу отменяет функцию, и вы получите NAND и XOR.

Несомненно, есть много символов электрических схем, не упомянутых в этом списке. Но этого должно хватить новичку в схематическом чтении. Затем мы поговорим о том, как эти символы связаны на схемах.

EdrawMax

Программное обеспечение для создания диаграмм All-in-One

Создавайте более 280 типов диаграмм без усилий

Легко приступайте к построению диаграмм с помощью различных шаблонов и символов

  • Превосходная совместимость с файлами: Импорт и экспорт чертежей в файлы различных форматов, например Visio
  • Поддерживается кроссплатформенность (Windows, Mac, Linux, Интернет)

Часть 2: Распознавание имен и значений условных обозначений

Название: В дополнение к символам каждый компонент на электрических схемах имеет уникальное имя и значение, которые дополнительно помогают идентифицировать, что он представляет.Названия компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв, а иногда и числа. Сообщение в имени определяет тип компонента, каждое имя компонента на электрической схеме должно быть уникальным. Если у вас в электрической схеме более одного резистора, назовите их R1, R2, R3 и так далее.

Значение: Значения могут помочь точно определить, что представляет собой компонент. Для схемных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них Ом или фарад.Но для интегральных схем значением может быть название микросхемы.

Часть 3: Распознавание соединений и линий в электрических схемах

Понимание представления символов и компонентов — это лишь первый этап чтения электрических схем. Затем вам нужно определить, как связаны символы и как определить их связи.

1. Цепи — это линии, которые показывают, как компоненты соединены.

2. Соединение — это когда провод разделяется на два или более направления и образует соединение. Но соединение означает только провода, проходящие мимо, но не соединенные.

3. Узлы показывают, что провода, пересекающие это соединение, также подключены.

Часть 4: Создайте электрическую схему самостоятельно

После того, как вы научились читать и понимать электрическую схему, теперь вы можете найти и использовать мощный, но простой в использовании конструктор схем и создать электрическую схему для представления физических соединений и компоновки электрической схемы.

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.Интерпретируйте 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 двигателя

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 для двигателей

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 заземление Мощность в лошадиных силах L1, L2, L3 Соединения линии электропередачи 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 1PH однофазный соленоид SOL SW-переключатель T1, T2, T3 клеммные соединения двигателя 3-фазный трехфазный трансформатор с выдержкой времени TD

Лестничные схемы двигателей

На чертежах управления двигателем

представлена ​​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.

Различные схемы управления и чертежи используются для установки, обслуживания, 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 непосредственно 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, когда куплен и не подключен ни в какую цепь. Это иногда 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 питания. 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 необходимое для правильной работы сетевое напряжение. 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 управляют 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 ступеньки 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, даже если 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 ступеньке катушки, контролирующей их работу.

В примере, показанном в FGR. 9:

• Контакты катушки 1CR появляются в двух разных местах в 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, новым номером 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 делайте 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 связаны. 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 базовую 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 кнопок 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 диаграмма ошибочно принята за проводник и подключена как таковая. Какие два типа проблем, к которым это могло привести?


ЧАСТЬ 2 Электромонтажные схемы — однолинейные и блочные

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. Однако, 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 чертежом такого рода — 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.Некоторые 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 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 Переменное напряжение в постоянное.

• 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 Блок-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 будет 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 двигателя

Электродвигатели были важным элементом нашей промышленной и коммерческая экономика более века.

Большинство используемых сегодня промышленных машин приводится в движение электродвигателями. Отрасли перестанут функционировать без должным образом спроектированных, установленных, 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 характеристик двигателя 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, потому что 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 двигатели 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 ничего общего с классификацией мотора.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 выполнить подключение 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.Однако, 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 двигателей. Индукция двигатели доступны в однофазной (1?) и трехфазной (3?) конфигурациях, размерами от долей лошадиных сил до десятков тысяч лошадиных сил.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, у которых витки проволоки вращают обмотки ротора, 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 с расщепленной фазой переменного тока.


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, воздуходувки, 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. схема подключения на паспортной табличке.

Номинальная мощность двухфазного двигателя с двумя напряжениями составляет 120/240 В. С 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 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 есть — 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 запуском, которые включают переключение конденсаторов системы. Установки включают компрессоры, насосы, станки, воздушные кондиционеры, конвейеры, воздуходувки, вентиляторы и другие труднодоступные для запуска приложения.

ТРЕХФАЗНЫЕ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока является наиболее распространенным двигателем, используемым в коммерческих и промышленное применение.

Однофазные двигатели большей мощности обычно не используются, так как 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 так, чтобы фазы были подключены друг к другу. конфигурация звезды (Y) или треугольника (?), как показано на FGR. 29.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ДВОЙНОГО НАПРЯЖЕНИЯ


FGR. 29 Трехфазные соединения двигателя 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 либо последовательно для работы с высоким напряжением, либо параллельно для работы с низким напряжением операция.Согласно номенклатуре NEMA, эти отведения 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 >>

Условные обозначения на схемах компонентов »Примечания по электронике

Электронные схемы являются ключом к проектированию и определению электронных схем: каждый отдельный тип компонента имеет свой собственный символ схемы, позволяющий рисовать и лаконично читать схемы.


Цепи, схемы и символы Включает:
Обзор графических образов цепей Резисторы Конденсаторы Индукторы, катушки, дроссели и трансформаторы Диоды Биполярные транзисторы Полевые транзисторы Провода, переключатели и соединители Блоки аналоговых и функциональных схем Логика


Четкие символы использовались для обозначения различных типов электронных компонентов в схемах с самого зарождения электротехники и электроники.

Сегодня условные обозначения схем и их использование в значительной степени стандартизированы. Это позволяет любому относительно быстро прочитать принципиальную схему и узнать, что она делает. Схематические символы используются для представления различных электронных компонентов и устройств в принципиальных схемах от проводов до батарей и пассивных компонентов до полупроводников, логических схем и очень сложных интегральных схем.

Используя общий набор символов схем в схемах, инженеры-электронщики во всем мире могут передавать информацию о схемах кратко и без двусмысленности.

Понять, что означают различные символы цепи, не займет много времени. Часто это все равно происходит, когда вы изучаете общую электронику. Символы для более сложных интегральных схем и т.п., как правило, представляют собой прямоугольники с включенными номерами их типов, а это означает, что не существует бесконечного разнообразия различных символов, которые необходимо изучить и понять.

Хотя существует ряд различных стандартов, используемых для различных обозначений схем по всему миру, различия обычно невелики, а поскольку большинство систем хорошо известны, обычно остается мало места для двусмысленности.

Система условных обозначений

Для схематических символов по всему миру используются различные системы. Хотя между ними есть некоторые различия, разные органы по стандартизации осознают потребность в общих символах, и большинство из них одинаковы. Основные системы условных обозначений и органы стандартизации:

  • IEC 60617: Этот стандарт выпущен Международной электротехнической комиссией, и этот стандарт для символов электронных компонентов основан на более старом британском стандарте BS 3939, который, в свою очередь, был разработан на основе гораздо более старого британского стандарта 530.Часто делается ссылка на стандарт электрических компонентов BS, и теперь используется стандарт IEC. Всего в базе данных около 1750 обозначений схем.
  • Стандарт ANSI Y32: Этот стандарт для обозначений электронных компонентов является американским и также известен как IEEE Std 315. Этот стандарт IEEE для обозначений схем имеет различные даты выпуска.
  • Австралийский стандарт AS 1102: Это австралийский стандарт символов электронных компонентов.

Из них наиболее широко используются стандарты IEC и ANSI / IEEE для электронных символов, то есть схематические символы. Оба очень похожи друг на друга, хотя есть ряд различий. Однако, поскольку многие принципиальные схемы используются во всем мире, обе системы будут хорошо известны большинству инженеров-электронщиков.

Условные обозначения и условные обозначения

При разработке принципиальной схемы или схемы необходимо идентифицировать отдельные компоненты.Это особенно важно при использовании списка деталей, поскольку компоненты на принципиальной схеме могут быть перекрестно связаны со списком деталей или спецификацией материалов. Также важно идентифицировать компоненты, поскольку они часто маркируются на печатной плате, и таким образом можно идентифицировать схему и физический компонент для таких действий, как ремонт и т. Д.

Для идентификации компонентов используется то, что называется условным обозначением цепи. Это условное обозначение цепи обычно состоит из одной или двух букв, за которыми следует цифра.Буквы обозначают тип компонента, а число определяет, какой именно компонент этого типа. Примером может быть R13 или C45 и т. Д.

Чтобы стандартизировать способ идентификации компонентов на схемах, IEEE представил стандарт IEEE 200-1975 как «Стандартные справочные обозначения для электрических и электронных деталей и оборудования». Позже он был отменен, и позже ASME (Американское общество инженеров-механиков) инициировало новый стандарт ASME Y14.44-2008.

Некоторые из наиболее часто используемых условных обозначений схем приведены ниже:

Транзистор Стабилитрон
Более часто используемые условные обозначения на принципиальной схеме
Условное обозначение Тип компонента
ATT Аттенюатор
BR Мостовой выпрямитель
BT аккумулятор
С Конденсатор
D Диод
Ф. Предохранитель
IC Интегральная схема — альтернатива широко используемой нестандартной аббревиатуре
Дж Гнездо разъема (обычно, но не всегда относится к гнезду)
л Индуктор
LS Громкоговоритель
п. Заглушка
PS Блок питания
Q Транзистор
R Резистор
S Переключатель
SW Switch — альтернатива широко используемой нестандартной аббревиатуре
т Трансформатор
TP Контрольная точка
TR — альтернатива широко применяемой нестандартной аббревиатуре
U Микросхема
VR Переменный резистор
X Преобразователь
XTAL Кристалл — альтернатива широко используемой нестандартной аббревиатуре
Z Стабилитрон
ZD — альтернатива широко применяемой нестандартной аббревиатуре

Обозначения принципиальных схем

Поскольку существует очень много различных символов схем, охватывающих широкий диапазон различных компонентов всех типов, они были разделены и представлены на разных страницах в соответствии с их категориями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.