Ako čítať elektrické schematické výkresy: Vysvetlenie symbolov, čiar a obvodov

Každý, kto prvýkrát otvaleboí nákres projektu spotrebiča, stretne tú istú stenu: strany s malými symbolmi, čiary krížiace sa všetkými smermi a štítky ako K1-2 alebo TH1, ktaleboé samy osebe nič nevysvetľujú. Dobrou správou je, že čítanie elektrických schematických výkresov nie je talent vyhradený pre elektrotechnikov. Ide o štyri návyky: vytvorenie základného slovníka symbolov, pochopenie toho, ako čiary a križovatky predstavujú spojenia, dekódovanie referenčných označení a hodnôt a dodržiavanie konzistentného sledovacieho postupu. Akonáhle sú tieto návyky na mieste, schéma prestane vyzerať ako hluk a začne sa čítať ako príbeh, v ktorom napájanie vstupuje do obvodu, je chránené a prepínané, vykonáva užitočnú prácu v záťaži a vracia sa k zdroju.

Táto zručnosť je dôležitá aj mimo inžinierskeho oddelenia. Tímy obstarávania, ktoré kontrolujú nákresy dodávateľov, pracovníci kvality sledujúci správu o poruche a technici údržby diagnostikujúci chybné zariadenie, to všetko číta schémy rýchlejšie as menším počtom chýb, keď aplikujú rovnaké základy.

Čo schéma ukazuje a čo zámerne vynecháva

Začnite s najdôležitejším záverom: schematický diagram popisuje elektrickú logiku, nie fyzickú geografiu. Dva komponenty nakreslené na protiľahlých rohoch listu môžu byť elektricky v sérii, zatiaľ čo dva symboly sediace vedľa seba môžu patriť do úplne samostatných obvodov. Úlohou výkresu je ukázať, ako prúdi prúd a ako signály interagujú, nie to, kde časti sedia na doske plošných spojov alebo vo vnútri krytu.

Elektrodokumentácia zvyčajne obsahuje tri súvisiace, ale odlišné typy výkresov. A schematický diagram zobrazuje funkciu obvodu so štandardizovanými symbolmi. A schéma zapojenia zobrazuje fyzické smerovanie a spojenia medzi skutočnými komponentmi, vrátane káblových ciest a pozícií konektorov. A jednoriadkový diagram zjednodušuje viacfázové systémy do jedného vedenia na skupinu vodičov, čo je bežné skôr pri distribúcii energie ako pri konštrukcii spotrebičov. Na strane spotrebiča schéma definuje obvod, schéma zapojenia ho mapuje na skutočné káble a svorky a hotový diel zostavený z tejto mapy je čo je to vlastne káblový zväzok . Vedieť, ktorý dokument držíte, je prvým krokom k jeho správnemu prečítaniu.

Symbolový slovník, ktorý robí väčšinu práce

Toto je povzbudivá časť: približne dvadsať symbolov pokrýva väčšinu schém domácich spotrebičov. Pred prvým užitočným čítaním si nemusíte zapamätať celú knižnicu. Zamerajte sa na šesť funkčných skupín, ktoré sú zhrnuté nižšie.

Spoločné skupiny symbolov na schémach spotrebičov a vodítka, ktoré vám každá skupina poskytne pri čítaní.
Skupina symbolov	Typickí členovia	Čo skontrolovať pri čítaní
Sila a referencia	Zdroj striedavého prúdu, batéria, uzemnenie a neutrálne uzly	Kde napájanie vstupuje do listu a ktorý uzol slúži ako referenčné napätie
Pasívne komponenty	Rezistory, kondenzátory, tlmivky, transformátory	Hodnota, hodnotenie a polarita vytlačené vedľa každého označenia
Spínače a relé	Prepínače, tlačidlá, kontakty relé	Kontakty sa kreslia v pokojovom stave, nie v pracovnom stave
Ochranné zariadenia	Poistky, tepelné poistky, varistory, termistory	Sériová pozícia presne ukazuje, čo každé zariadenie chráni
Zaťaženie	Motory, vykurovacie telesá, svietidlá, čerpadlá	Koncový bod každej napájacej cesty a komponent, ktorý spotrebúva prúd
Spojenia	Spojovacie body, terminály, off-page konektory	Bodka potvrdzuje kĺb; kríženie čiar bez bodky sa nikdy nedotýka

Jeden symbol si pri práci so spotrebičmi zaslúži osobitnú pozornosť: termistor. Na schémach varných kanvíc, rúr, ohrievačov a kávovarov sa termistor NTC objavuje ako symbol odporu s ohnutou čiarou, často označený značkou teploty a označenou TH alebo RT. Jeho odpor klesá so stúpajúcou teplotou, čo je presne to, ako riadiaca doska vie, kedy voda zovrela alebo kedy vykurovacia komora dosiahla nastavenú hodnotu. Porozumenie ako sa NTC teplotné senzory správajú v obvode premení tento malý symbol na spoľahlivú čítaciu kotvu, pretože okamžite identifikujete vetvu snímania akéhokoľvek vykurovacieho zariadenia.

NTC Temperature Sensors for Heating Appliances

NTC snímače teploty pre vykurovacie zariadenia Symboly termistorov NTC označujú snímaciu vetvu varných kanvíc, rúr a ohrievačov, kde so stúpajúcou teplotou klesá odpor. Tieto snímače poskytujú riadiacim doskám teplotnú spätnú väzbu potrebnú na detekciu podmienok varu alebo nastavenej hodnoty. Zobraziť produkt →

Križovatky, siete a bodkové pravidlo

Nesprávne čítanie pripojení je najčastejšou chybou začiatočníkov a jedna konvencia väčšine z nich zabraňuje. Kdekoľvek sa na priesečníku dvoch čiar objaví vyplnená bodka, tieto vodiče sú elektricky spojené. Tam, kde sa dve čiary jednoducho pretínajú bez bodky, prechádzajú jedna cez druhú bez spojenia. Spoje v tvare T sú bežne spojené aj bez bodky, ale prax sa medzi nástrojmi na kreslenie líši, takže legendu berte ako autoritu.

Veľké výkresy tiež používajú sieťové štítky na udržanie poriadku. Namiesto ťahania drôtu cez tri listy, navrhovateľ umiestni rovnaký názov, ako napríklad GND, L, N alebo VCC, na oba konce a všetko, čo zdieľa názov, je jeden elektrický uzol. Konektory mimo stránky fungujú rovnakým spôsobom a signalizujú, že cesta pokračuje na inom hárku, zvyčajne označenom číslom hárku alebo šípkou. S týmito štítkami zaobchádzajte ako so skutočným drôtom: ak vidíte rovnaký štítok dvakrát, tieto body sú spojené bez ohľadu na to, či je medzi nimi nakreslená čiara alebo nie.

Referenčné označenia a hodnoty

Každý symbol na profesionálnom výkrese nesie označenie odkazu, krátky kód, ktorý pomenúva triedu komponentu a číslo jeho inštancie. Bežné predpony sa oplatí naučiť sa ako súbor:

R pre rezistory, C pre kondenzátory, L pre induktory
D pre diódy a LED, Q pre tranzistory, U pre integrované obvody
K pre relé a stykače, F pre poistky, T pre transformátory
M pre motory, SW or S pre spínače, TH or RT pre termistory

Hodnoty sú vedľa označenia. Rezistor označený 10k je 10 kilohmov; kondenzátor označený 470uF/16V nesie svoju kapacitu a menovité napätie, ktoré musíte rešpektovať. Sledujte polaritu na elektrolytických kondenzátoroch a diódach, pretože samotný symbol kóduje orientáciu a inštalácia dielu dozadu je skutočným poruchovým režimom.

Dve jemnosti oddeľujú nových čitateľov od skúsených. Po prvé, komponenty rodič-dieťa: cievka relé označená K1 na ovládacej stránke môže ovládať kontakty označené K1-1 a K1-2 inde, takže rovnaké relé sa objaví na niekoľkých miestach. Po druhé, štandardy symbolov sa líšia. IEC a severoamerické konvencie kreslia kontakty, uzemnenia a logické prvky odlišne, takže pred interpretáciou akéhokoľvek symbolu skontrolujte, ktorý štandard výkres používa.

Rutina čítania, ktorá funguje na akomkoľvek výkrese

Poradie čítania je dôležitejšie ako rýchlosť čítania. Skúsení inžinieri zriedka začínajú prvým symbolom; začínajú štruktúrou. Nasledujúca sekvencia funguje na schémach od malej kanvice po priemyselný ovládač.

Najprv si prečítajte nadpis a legendu: číslo výkresu, revíziu, štandard symbolu a index listu. Zastaraná revízia predstavuje skutočné bezpečnostné riziko.
Nájdite napájací vstup: vedenie a nulový vodič alebo jednosmerný kladný a záporný prúd plus hlavnú poistku alebo istič, ktorý vedie list.
Rozdeľte výkres do funkčných blokov: napájanie, ovládanie, ochrana, snímanie a záťaž.
Sledujte cestu napájania od zdroja k záťaži a späť a potvrďte každé ochranné zariadenie v sérii.
Sledujte riadiacu cestu: zistite, čo spína záťaž a aká spätná väzba, ako je termistor alebo koncový spínač, ovplyvňuje toto rozhodnutie.
Sledujte označenia na stránkach a majte prehľad o vzťahoch medzi rodičmi a deťmi, ako sú reléové cievky a ich kontakty.
Pridávajte anotácie a namiesto hádania kontrolujte všetko, čo nie je známe, podľa údajového listu komponentov.

Spracovaný príklad: Sledovanie okruhu vykurovacieho zariadenia

Aplikujte rutinu na zjednodušenú elektrickú rúru a metóda sa stane konkrétnou. Napájanie vstupuje na L a N. Vedenie najprv prechádza cez poistku F1 a tepelnú poistku, potom cez hlavný vypínač do vykurovacieho telesa, ktoré sa vráti do N. To je cesta napájania a už môžete uviesť jeho ochranný reťazec: nadprúd na F1, nadmerná teplota na odpojení.

Riadiaca vetva pridáva inteligenciu. Riadiaca doska U1 získava svoje nízkonapäťové napájanie zo siete, NTC termistor TH1 je umiestnený v dutine rúry a napája delič napätia do dosky a doska poháňa cievku relé K1. Keď TH1 ohlási dutinu pod nastavenou hodnotou, U1 nabudí K1 a kontakt K1-1 sa uzavrie, aby napájal prvok. Čítajte v tomto poradí, schéma vám presne povie, prečo mohla zlyhať rúra, ktorá nikdy nezohrieva: otvorená poistka, otvorené tepelné odpojenie, zaseknutý kontakt K1 alebo hodnota termistora mimo dosahu.

Posledným mentálnym krokom je preloženie symbolov do hardvéru. Svorky prvkov, kontakty relé, prerušenie a termistor sú všetky spojené pomocou združených vodičov a konektorov a súbor výkresov tieto trasy krížovo odkazuje. Vo výrobe je tento prevod zo schematických sietí na vedené, izolované káble s konektormi presne to, čo poskytuje špeciálny zväzok rúry.

Káblové zväzky elektrickej rúry Akonáhle sú schematické symboly preložené do smerovaných vodičov, káblový zväzok rúry nesie spojenie prvku, relé, prerušenia a termistora. Prehľad možností káblových zväzkov ukazuje, ako sa schematické siete stanú izolovanými, konektorovými káblovými zostavami. Zobraziť produkt →

Chyby, ktoré upútajú nových čitateľov

Väčšina schematických nesprávnych čítaní spadá do hŕstky opakujúcich sa pascí. Ich zámerná kontrola značne skracuje krivku učenia.

Za predpokladu, že umiestnenie symbolu odráža fyzické umiestnenie, čo na schéme nikdy nerobí.
Ignorovanie bodkového pravidla a vymýšľanie spojení pri každom prechode čiar.
Čítanie kontaktov relé v ich napájanom stave, keď výkresy znázorňujú pokojový stav podľa konvencie.
Zmiešanie konvencií symbolov IEC a ANSI v rámci jednej interpretácie.
Preskočenie bloku legendy a revízie a následná analýza nahradeného výkresu.
Prehliadanie značiek polarity na diódach a elektrolytických kondenzátoroch.

Od výkresu po hotovú montáž

Schematická gramotnosť sa najvýraznejšie vypláca pri získavaní komponentov. Kupujúci, ktorý vie prečítať nákres, môže presne citovať zväzok: prierez vodiča vyplýva zo záťažového prúdu, trieda izolácie vyplýva z teplôt v blízkosti ohrievačov, výber konektorov pochádza z koncových bodov schémy a vetva termistora sa musí zhodovať s očakávanou krivkou odporu riadiacej dosky. Práve v týchto detailoch strácajú výrobcovia spotrebičov čas, keď výkresy a dodávatelia nehovoria rovnakým jazykom.

Mení to aj kvalitu konverzácií s výrobcom postrojov a senzorov. Namiesto opisu časti podľa vzhľadu môžete priamo odkazovať na siete, označenia a hodnotenia a dodávateľ môže potvrdiť uskutočniteľnosť na základe toho istého dokumentu. Ak pripravujete projekt nového spotrebiča a chcete, aby bola schéma preložená do riešenia zapojenia pripraveného na výrobu, tím inžinierov za týmito zostavami kuchynských a ekologických spotrebičov skontroluje výkresy a poskytne cenové ponuky prostredníctvom štandardného kanála požiadaviek.