4. Виды схем.

По назначению схемы подразделяются: на принципиальные и монтажные. В зависимости от способа изображения различают схемы совмещенные, развернутые и блочные. По роду электрических цепей схемы делятся на силовые схемы, схемы цепей управления, высоковольтные вспомогательные схемы и низковольтные вспомогательные схемы.

Принципиальные схемы поясняют принцип работы отдельных видов оборудования или всей цепи прохождения тока по элементам этого оборудования. Эти схемы составляют по возможности упрощенно, так что бы лишние приборы, аппараты и провода не затрудняли изучения основных принципов работы оборудования. В принципиальных схемах стремятся избежать большой деталировки и максимально упростить изображение узлов. Например: последовательно или параллельно соединенные пуско–тормозные резисторы заменяют одним эквивалентным резистором. Элементы оборудования располагаются на схеме, чтобы легко было проследить цепь прохождения тока. Провода изображают прямолинейно, а соединения их друг с другом обозначают точками в местах пересечения. На принципиальных схемах помещают развертки аппаратов, таблицы величин сопротивления, диаграммы и таблицы замыкания контакторов и переключателей и т. д.

Принципиальные схемы должны быть просты и наглядны.

Монтажные схемы являются рабочими чертежами, по которым исполняется монтаж. Электрическое оборудование комплектуется на отдельных панелях, в блоках, ящиках. Каждое такое устройство имеет свою схему – рабочий чертеж.

На монтажных схемах оборудование показывают так, как оно расположено в действительности на панели. Выводы обмоток и зажимы аппаратов присоединяют к клеммовым сборкам – группам винтовых зажимов.

Чаще всего монтажными схемами пользуется ремонтный персонал.

Для маркировки электрических монтажных схем применяют цифровую или буквенную приставку. Для цифровых обозначений применяют арабские цифры, а буквенных – прописные буквы (например: провода 10А, 10АВ). Чтобы облегчить нахождение и опознавание проводов и аппаратов согласно маркировке электрических схем, на аппаратах маркируют выводные клеммы, а наконечники проводов снабжают бирками с соответствующими обозначениями.

Блочные схемы – это где отдельные группы аппаратов или устройств изображены в виде блоков, соединенные линиями электрических связей. Блочная схема дает представление о назначении узлов электрической установки и выполняемых ими функциях. При первоначальном изучении электрической схемы блочное ее построение позволяет получить общую картину прохождения электрического тока.

В качестве примера рассмотрим блок – схему работы тиристорного регулятора.

Рис.2 Блок-схема тиристорного регулятора.

Датчик тока ДТ1 контролирует величину тока в генераторном контуре силовой цепи. Сигнал о величине тока поступает в блок управления БУ. Одновременно от блока уставок в БУ поступает величина регулировочного тока якорей двигателей. В БУ сравниваются токи, поступившие от ДТ1 и от блока уставок, и если ток в силовой цепи больше регулировочного тока блока уставок, то БУ дает команду на работу силовых тиристорных ключей.

Силовые схемы вагонов метрополитена являются изображением цепей тяговых электродвигателей, включая защитную и регулирующую аппаратуру.

Схемы цепей управления включают в себя цепи управления тяговыми электродвигателями в различных режимах работы вспомогательным оборудованием, аппаратами высоковольтных цепей, также к ним относятся схемы цепей сигнализации и освещения.

Особое значение при изучении схем имеют так называемые развертки и диаграммы (Рис. 3) включения групповых аппаратов, изображающие аппарат в развернутом в плоскости чертежа виде.

Порядок включения силовых и блокировочных контактов группового аппарата определяется конфигурацией кулачковых шайб, включающих или выключающих кулачковые элементы. На чертежах условно показывают развернутые профили шайб и контакты, включаемые этими шайбами. Зачерненная полоса на диаграмме (Рис.3) соответствует углу поворота кулачкового вала, в пределах которого данных контактор замкнут. Фиксированным позициям аппарата соответствуют горизонтальные линии. Чтобы определить, какие контакторы замкнуты, на какой либо позиции, необходимо совместить (см. Рис.3) линию, проходящую по оси контактов, с линией соответствующей рассматриваемой фиксированной позиции. Мысленно передвигая линию по позициям можно легко определить последовательность и продолжительность включения каждого контактора. Из диаграммы (в качестве примера приводится часть диаграммы реостатного контроллера) видно, что на первой позиции замкнуты контакторы РК21-РК26. При переходе РК на третью позицию размыкаются контакторы РК25,РК26, при переходе на четвертую позицию размыкаются контакторы РК23, РК24, и т. д.

Диаграмма включения кулачковых контакторов группового аппарата.

а – сближение контактов до касания

б – притирание контактов

в – полное замыкание контактов.

Рис.3 Диаграмма включения кулачковых контакторов группового аппарата.

Т.к. включение контактов происходит не мгновенно, то этот процесс на диаграмме изображается переходными ступенями. На Рис.3 отрезок «а» соответствует такому углу поворота вала аппарата, при котором происходит сближение контактов до их касания; отрезок «б» углу поворота вала от момента касания контактов до их замыкания (притирание контактов); отрезок «в» периоду включенного состояния контактора. Отключение контактора происходит в обратном порядке. Вместо диаграммы замыкания можно воспользоваться таблицей замыкания контакторов (табл.2), которая, как и диаграмма, показывает последовательность замыкания контакторов, но по таблице нельзя проследить все стадии включения или выключения. В таблице 2 замкнутые контакторы РК по позициям обозначены точками.

Таблица 2 Замыкания кулачковых элементов РК по позициям.