Введення

Принципові схеми електропривода визначають повний состав елементів функціональних частин електропривода й зв'язку між ними й, як правило, дають детальне подання про принципи роботи електропривода. Вони служать підставою для розробки інших конструкторських документів, наприклад схем з'єднань, і підключень. Користуються принциповими схемами для вивчення роботи електроприводів, а також при їхньому налагодженні, регулюванні, контролі й ремонті.

Основний комплект конструкторських документів виробу поєднує документи, що ставляться до всього виробу в цілому, наприклад, креслення загального виду, складальне креслення, специфікація, принципова електрична схема й т.д.

Конструкторська документація розробляється на декількох стадіях (ДЕРЖСТАНДАРТ 2.103-68): технічна пропозиція; ескізний проект; технічний проект; робоча конструкторська документація.

1. Порядок побудови й читання електричних схем керування аэп.

1.1. Зображення й позначення елементів електричних схем.

Електротехнічні пристрої і їхні елементи в електричних схемах зображуються у вигляді умовних графічних позначень, регламентованих державними стандартами по Єдиній системі конструкторської документації (ЄСКД). ДЕРЖСТАНДАРТ (ДСТ) установлює графічні позначення загального застосування для електричних, гідравлічних, кінематичних схем і спеціальні позначення для кожного виду схем, у тому числі електричних.

Позначення загального застосування приведені на рис. 6.1-6.7. До них ставляться рід струму й напруги, зображувані за ДСТ 2.750-68 (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Позначення загального застосування.

Тут: рис. 6.1, а-струм постійний позитивної «+» і негативної «-» полярності; рис. 6.1, б - загальне позначення змінного струму із вказівкою (рис. 6.1, в) числа фаз m частоти f і напруги U, наприклад трифазний змінний струм частотою 50 Гц .і напругою 380 В. З'єднання обмоток указуються за ДСТ 2 750-68: рис. 6.1, м - однофазна обмотка й рис. 6.1, д - трьохфазна із з'єднанням у трикутник, зірку й зиґзаґ.

Рис. 6.2. Позначення ліній електричного зв'язку.

Лінія електричного зв'язку (дріт, кабель) за ДСТ 2.751-73 і СТ СЭВ 141-74 позначається тонкою лінією (рис. 6.2, а); її з'єднання - із точкою (рис. 6.2, б), перетинання - без точки (рис. 6.2, в). Товщини ліній b при виконанні схем вручну й за допомогою графічних пристроїв вибираються від 0,18 до 1,4 мм залежно від обраного формату креслення й розмірів умовних графічних позначень елементів. Усього на кресленні рекомендується застосовувати не більше трьох типорозмірів ліній по товщині - тонку b, стовщену 2b і товсту 3b - 4b.

Група ліній електричного зв'язку, що мають одне функціональне призначення, може позначатися в однолінійному із вказівкою числа ліній п (рис. 6.2, г) і багато лінійному зображеннях із вказівкою всіх ліній, наприклад трьох (рис. 6.2, е). Допускається при однолінійному зображенні замість вказівки числа n зображувати п рисок, наприклад три (рис. 6.2, д).

Рис. 6.3. Позначення ліній різного функціонального призначення.

Група ліній, що мають різне функціональне призначення, може поєднуватися в лінію групового зв'язку, зображувану товстою суцільною лінією (рис. 6.3, а) з її відгалуженнями (рис. 6.3, б) і перетинаннями (рис. 6.3, в). Злиття ліній електричного зв'язку в групову можна здійснювати під кутом 90 або 45 ° (рис. 6.3, г). Лінія електричного зв'язку може з'єднуватися із заземленням (рис. 6.3, д) і корпусом електротехнічного пристрою (рис. 6.3, в). Лінія екранування показується штриховою лінією, (рис. 6.3, ж).

Лінія механічного зв'язку за ДСТ 2.721-74 зображується штриховою лінією (рис. 6.4, а), її з'єднання - із крапкою (рис. 6.4,6), перетинання - без крапки (рис. 6.4,в). При невеликій відстані між пристроями, що мають механічний зв'язок, де лінію механічного зв'язку зобразити штриховою лінією неможливо, її допускається зображувати двома суцільними лініями (рис. 6.4, г).

Рис. 6.4. Позначення ліній механічного зв'язку.

Потік електромагнітної енергії або електричний сигнал відповідно до ДСТ 2.721-74 зображується лінією зі стрілкою в одному (рис. 6.5, а) або в обох (рис. 6.5, б) напрямках. Напрямок руху також зображується лінією зі стрілкою. Прямолінійний рух в одному напрямку - однобічне - по рис. 6.5, г, в обох напрямках - зворотне - по рис. 6.5, в, перериване однобічне - по рис. 6.5, е, зворотне - по рис. 6.5, д, з обмеженням однобічне - по рис. 6.5, ж і зворотно-поступальне - рис. 6.5, з.

Рис. 6.5. Позначення потоку енергії або електричного сигналу.

Обертовий рух в одному або іншому напрямках - однобічне по рис. 6.6, а, зворотне по рис. 6.6, б, перериване з вищому - по рис. 6.6, в, однобічне з обмеженням - по рис. 6.6, г і качальні - по рис. 6.6, д.

Рис. 6.6. Позначення потоку енергії або електричного сигналу.

Елементи електропривода й керуючих пристроїв зображуються за ДСТ 2.72l-74. Зображення привода дані на рис. 6.7: загальне позначення - по рис. 6.7, а, електромашинний привод - по рис. 6.7, б, електромагнітний - по рис. 6.7, в, гідравлічний - по рис. 6.7, м, ручний - по рис. 6.7, д, з натисканням кнопки - по рис. 6.7, е, с поворотом кнопки або рукоятки - по рис. 6.7, ж, з важелем по рис. 6.7, з, ножний - по рис. 6.7, и.

Рис. 6.7. Позначення елементів електропривода й керуючих пристроїв.

Зображення муфт наведені на рис. 6.8: нероз'ємної - на рис. 6.8, а, що включає - на рис. 6.8, б, що відключає - на рис. 6.8, в. Загальне зображення гальма дане на рис. 6.8, м, що діє при включенні - на рис. 6.8, д і при відключенні - на рис. 6.8, е. Фіксуючий механізм зображується згідно рис. 6.8, ж, а із засувкою - рис. 6.8, з.

Рис. 6.8. Позначення муфт електропривода.

При зображенні електричних машин використають спрощений і розгорнутий способи побудови умовних графічних позначень за ДСТ 2.722-68. При спрощеному способі обмотки статора й ротора машин змінного струму зображуються у вигляді окружностей (рис. 6.9, а-г), усередині яких можна вказувати схему з'єднання обмотки, наприклад обмотки статора - у зірку, а ротора - у трикутник (рис. 6.9, г). Виводи обмоток показуються в однолінійному й багато лінійним зображеннях. При однолінійному зображенні виводи показуються однією лінією, із вказівкою на ній кількості виводів відповідно до ДСТ 2.751-73, наприклад трифазні машини з коротко замкненим ротором (рис. 6.9, а), і з фазним ротором (рис. 6.9, б). При багато лінійним зображенні показуються всі лінії з числом фаз, наприклад трифазні (рис. 6.9, в, г). Виводи можна розташовувати з будь-якої сторони зображення. При розгорнутому способі обмотки статора й фазного ротора зображуються у вигляді ланцюжків півкіл і розташовуються з урахуванням геометричного зсуву осей фазних обмоток (рис. 6.9, д) і без нього (рис. 6.9, ж). Допускається використати змішане зображення, наприклад обмотки статора - розгорнутим способом, обмотка ротора спрощеним (рис. 6.9, д або е) і навпаки (рис. 6.9, ж).

Рис. 6.9. Позначення електричних машин змінного струму.

У синхронних машинах обмотки зображуються також спрощеним (однолінійним, багато лінійним) або розгорнутим способом, але із вказівкою конструкції ротора. Наприклад, синхронна трифазна машина з обмоткою збудження на явнополюсному (рис. 6.10, а, б) або на неявнополюсному (рис. 6.10, в, г) роторі й обмоткою статора, з'єднаної в зірку (рис. 6.10, а, б) або в трикутник (рис. 6.10, в, г). При наявності на роторі короткозамкненої пускової обмотки (демпферної клітки) вона зображується, як в асинхронних машин (рис. 6.10, д, е).

Рис. 6.10. Позначення синхронних машин.

У машинах постійного струму (рис. 6.11) обмотка якоря зображується у вигляді окружності із щітками, а обмотка збудження - у вигляді ланцюжків півкіл, кількість яких визначає вид обмотки. Двома півколами зображують обмотку додаткових полюсів (рис. 6.11, а), трьома - обмотку послідовного збудження рис. 6.11, б, в) і чотирма - обмотку паралельного (рис. 6.11, г) і незалежного (рис. 6.11, д, е) збудження. Розташовують обмотки, якоря й збудження з обліком (рис. 6.11, в, е) і без обліку (рис. 6.11, б, м, д) напрямку магнітного поля, створюваного обмоткою.

Рис. 6.11. Позначення машин постійного струму.

При зображенні трансформаторів й автотрансформаторів за ДСТ 2.723-68 також використаються спрощені однолінійний і багато лінійний розгорнутий способи. При спрощених способах обмотки трансформаторів напруги (рис. 6.12, а, б) і автотрансформаторів (рис. 6.12, е) зображуються у вигляді окружностей, а виводи при однолінійному способі - однією лінією із вказівкою кількості виводів, наприклад трьох (рис. 6.12, а), при багато лінійним - всіма лініями, що визначають число фаз, наприклад трифазні (рис. 6.12, б, е). Усередині окружностей може вказуватися схема з'єднання обмоток, наприклад зірка - трикутник (рис. 6.12, б). При розгорнутому способі обмотки зображуються у вигляді ланцюжків півкіл, кількість яких для автотрансформаторів ДСТ не встановлюється, для трансформаторів - три півкола на одну обмотку, наприклад: однофазні трансформатор (рис. 6.12, в) і автотрансформатор (рис. 6.12, ж) з феромагнітним магнітопровідом, трифазні трансформатори (рис. 6.12, м, д) і автотрансформатор (рис. 6.12, з) з магнітопровідом. У трансформаторах струму первинна обмотка зображується у вигляді стовщеної лінії, виділеної точками, а вторинна - спрощеним способом у вигляді окружності (рис. 6.12, и) або розгорнутим способом двома півколами (рис. 6.12, к).

Рис. 6.12. Позначення трансформаторів й автотрансформаторів.

Котушка індуктивності, реактори й магнітні підсилювачі за ДСТ 2.723-68 зображуються також спрощеним і розгорнутим способами, але найбільше поширення одержав розгорнутий спосіб, коли їхньої обмотки зображуються у вигляді ланцюжків півкіл, наприклад: котушка індуктивності, реактор без магнітопровіда (рис. 6.13, а), з магнітопровідом без зазору (рис. 6.13, 6) і з повітряним зазором (рис. 6.13, в), магнітоелектричним сердечником (рис. 6.13, г) і з виводами (рис. 6.13, д). У схемах живлення електроприводів використається реактор (рис. 6.13, е).

Рис. 6.13. Позначення індуктивностей, реакторів й магнітних підсилювачів.

Магнітний підсилювач зображується сполученим способом, наприклад підсилювач із двома магнітопроводами, із двома робітними іодній керуючої обмотками (рис. 6.13, ж), і рознесеним способом, при якому робоча обмотка (рис. 6.13, з) і обмотка керування (рис. 6.13, и) зображуються роздільно.

Рис. 6.14. Позначення комутаційних пристроїв і контактних з'єднань.

Комутаційні пристрої й контактні з'єднання, куди входять контакти вимикачів, контакторів і реле, за ДСТ 2.754-74, мають загальне позначення контактів: замикаючого (рис. 6.14, а), що розмикає (рис. 6.14, в) і перемикаючого (рис. 6.14, д). Позначення контактів дозволяється зображувати в дзеркально - повернутому положенні: замикаючого (рис. 6.14, б), що розмикає (рис. 6.14,а) і перемикаючого (рис. 6.14, е). У підставі рухливої частини контактів дозволяється ставити незачернену крапку (рис. 6.14, и-л). Контакти апаратів з ручним поверненням зображуються згідно рис. 6.14, ж, и, з.

Вимикачі зображуються із крапкою в підставі рухливого контакту (рис. 6.15); однополюсний — по рис. 6.15, а, багатополюсний в однолінійному зображенні — рис. 6.15, б и в багато лінійному — по рис. 6.15, в. Автоматичний вимикач (автомат), зображується із вказівкою типу роздільника. Наприклад, однополюсний максимального струму (рис. 6.15, г) або триполюсний мінімального (рис. 6.15, д). Залежно від виду вимикачі на його контакті вказується вид впливу, наприклад вимикач кнопковий (рис. 6.15, е, ж) і вимикач шляхової (рис. 6.15, з, і) із замикаючими й розмикальними контактами відповідно.

Рис. 6.15. Позначення ручних і автоматичних вимикачів.

Силові контакти контакторів зображуються без гасіння дуги (рис. 6.16, а) і з гасінням дуги (рис. 6.16, б). Допоміжні контакти контакторів і контакти реле зображуються відповідно до загального позначення (рис. 6.14). Контакти реле часу зображуються із вказівкою витримки часу яріючи спрацьовуванні (рис. 6.16, в) і при поверненні (рис. 6.16, г) реле. Розмикальний контакт електротеплового реле зображується у вигляді рис. 6.16, д або із вказівкою фіксуючого механізму й кнопки повернення (рис. 6.16, е), якщо необхідно підкреслити їхню наявність. Багато позиційні перемикачі (командо контролері, універсальні перемикачі) зображуються із вказівкою кожного положення, замикання контакту в якому вказується точкою, наприклад перемикач на два положення без само повернення (рис. 6.16, ж), один контакт якого закритий у першому положенні, а іншої - у другому.

Рис. 6.16. Позначення контактів контакторів, реле, командо контролерів.

Контактні з'єднання бувають: нерозбірні (рис. 6.17, а), розбірні (рис. 6.17, б рознімні (рис. 6.17, в), у яких розрізняють штир (рис. 6.17, г) і гніздо (рис. 6.17, д) ковзні по лінійній (рис. 6.17, ж) і по кільцевий (рис. 6.17, з) поверхням. Колодка затискачів зображується по рис. 6.17, е.

Загальне зображення сприймаючої частини електромеханічних пристроїв (тобто котушок електромагнітів, що сприймає частини електротепловых реле) відповідно до ДСТ 2.756-76 має вигляд прямокутника (рис. 6.18). Позначення однофазних обмоток виконуються по рис. 6.18, а, а трифазних - по рис. 6.18, б.

При необхідності можна вказувати вид обмотки, наприклад обмотку струму - по рис. 6.18, в, а обмотку напруги - по рис. 6.18, г, а також вид пристрою, наприклад реле часу, що витримує при спрацьовуванні - рис. 6.18, д і при відпусканні - по рис. 6.18, е. Сприймаючий пристрій електротеплового реле зображується по рис. 6.18, ж, а електромагнітна муфта - по рис. 6.18, з.

Рис. 6.17. Позначення контактних з'єднань.

Рис. 6.18. Позначення котушок електромагнітів контакторів, реле, муфт.

Плавкий запобіжник зображується за ДСТ 2.727-68 (рис. 6.19, а), резистори й конденсатори - за ДСТ 2.728-68. Постійний резистор зображується без відводів і з відводами (рис. 6.19, б, в), Шунти зображуються у вигляді рис. 6.19, г. У змінному резисторі рухливий контакт позначається стрілкою (рис. 6.19, д, е). Конденсатори зображуються з постійної (рис. 6.19, ж) і змінної (рис. 6.19, з) ємністю. Полярні електролітичні конденсатори зображуються у вигляді рис. 6.19, і, неполярні - у вигляді рис. 6.19 к.

Рис. 6.19. Позначення запобіжників, резисторів, конденсаторів.

Напівпровідникові прилади зображуються за ДСТ 2.730-73 (рис. 6.20). Тут рис. 6.20, а - діод, рис. 6.20, б - стабілітрон, рис. 6.20, в - транзистор з переходами р-п-р, рис. 6.20, м - те ж з переходами п-р-п і рис. 6.20, д - тиристор з керуванням по катоду.

Однофазна мостова випрямна схема з діодами може зображуватися в розгорнутому (рис. 6.20, е) і спрощеному (рис. 6.201, ж) зображеннях.

Рис. 6.20. Позначення напівпровідникових приладів.

Джерела світла у вигляді освітлювальних і сигнальних ламп накалювання в схемах зображуються за ДСТ 2.732-68 (рис. 6.21, а). При зображенні сигнальних ламп сектори допускається зачернювати (рис. 6.21, б). Для сигналізації використаються також акустичні прилади, зображувані за ДСТ 2.741-68, електродзвінок (рис. 6.21, в), електросирена (рис. 6.21, г), електрогудок рис. 6.21, д). Напівпровідниковий світопроменевій діод зображується, як показано на рис. 6.21, е.

Рис. 6.21. Позначення сигнальних елементів.

Рис. 6.22. Позначення логічних елементів.

Двійкові логічні елементи зображуються за ДСТ 2.743-72 у вигляді основного поля (рис. 6.22, а) із прямими входами (ліворуч на рис. 6.22, б) і виходами (праворуч на малюнку), з інверсними входами й виходами, тобто функція НЕ (рис. 6.22, в). У верхній половині поля зображення логічних елементів указуються функції, виконувані елементом: & - И, 1 - АБО, затримка (рис. 6.22, ж), підсилювач (рис. 6.22, з), граничний елемент (рис. 6.22, и), Т - тригер й ін. У комбінаційних логічних елементах виділяється додаткове поле: ліве (рис. 6.22, г), праве (рис. 6.22, д) і ліве й праве з позначенням входів, виходів і вказівкою функції (рис. 6.22, е).

Зображення, наведені на рис. 6.1 — 6.21, відповідно до стандартів можуть бути повернені на кут 90 ° у будь-якому напрямку (по годинній стрілці й проти), тобто наведені зображення на вертикальних лініях зв'язку можна використати для горизонтальних ліній і навпаки. При цьому символи випромінювання світлового потоку й інші подібні їм не повинні міняти своєї орієнтації щодо місця креслення. Позначення логічних елементів (рис. 6.22) не повертаються, тому що при повороті спотворюється або губиться їхній зміст.

Розміри умовних графічних позначень визначаються ДСТ 2.747-68, вони можуть бути збільшені при необхідності виділити (підкреслити) особливе або важливе значення відповідного елемента (пристрою) або з метою розміщення усередині зображення кваліфікуючих символів або додаткової інформації, або зменшені для підвищення компактності схеми. Розміри, як і формати креслення, вибираються залежно від обсягу й складності креслення, особливостей і можливостей виконання (репродукування або мікрофільмування) і необхідності виконання його засобами електронної обчислювальної техніки.