Электросхема - это специализированное графическое изображение, на котором демонстрируются пиктограммы различных элементов, находящихся в определенном порядке в цепи, а также связанных между собой параллельно или же последовательно. При этом стоит отметить тот факт, что любой такой чертеж не демонстрирует реальное местонахождение тех или иных элементов, а используется только для того, чтобы указать их связь друг с другом. Таким образом, человек, который знает, как читать электрические схемы, с одного взгляда может понять принцип работы того или иного устройства.

В схеме присутствует три группы элементов:

• источники питания, берущие на себя функцию выработки тока;
• различные устройства, которые отвечают за дальнейшее преобразование энергии;
• узлы, осуществляющие передачу тока (проводники).

В качестве источника могут выступать самые разнообразные гальванические элементы, характеризующиеся небольшим сопротивлением. Преобразованием энергии в данном случае занимаются различные электронные двигатели. При этом достаточно важно знать условные обозначения каждого отдельного объекта, из которых состоит данная схема, так как читать электрические схемы без этих знаний затруднительно.

Зачем они нужны?

Многие люди часто задаются вопросом о том, а зачем вообще они требуются. Однако на самом деле разбираться в них важно для каждого автомобилиста, ведь если вы знаете, как читать электрические схемы, впоследствии сможете значительно сэкономить на услугах профессиональнов. Конечно, вам будет непросто осуществлять самостоятельный ремонт каких-либо особенно сложных неисправностей, не привлекая к этим работам квалифицированных специалистов, да и в принципе, это чревато дальнейшими осложнениями. Но если же нужно произвести исправление какой-то незначительной неисправности или же осуществить подключение фар, ЭБУ, аккумуляторной батареи и других элементов, вы сможете сделать это даже сами, если знаете, как читать электронные схемы.

Зачем они автомобилисту?

Часто люди хотят ввести в цепь самые разнообразные электронные устройства, включая магнитолу, сигнализацию, кондиционер и множество других приборов, которые существенно упрощают процедуру вождения и делают нашу жизнь более комфортной. В этом случае также важно понять, как научиться читать схемы электрические, потому что в преимущественном большинстве случаев их обязательно прилагают практически к каждому устройству.

Особенно это актуально для владельцев машин с прицепом, потому что нередко случаются самые разные проблемы с его подключением. В таких случаях нужно будет использовать электросхему прицепа легкового автомобиля, и при этом уметь в ней разбираться, так как научиться читать схемы электрические за короткое время не получится.

Основные понятия

Чтобы понять, по какому принципу работает то или иное устройство, знающий человек может просто посмотреть на его электрическую схему. При этом достаточно важно учитывать несколько основных нюансов, которые помогут даже новичку детально прочитать подобные чертежи.

Конечно, ни одно устройство не может нормально работать без тока, поступающего через внутренние проводники. Эти пути обозначаются тонкими линиями, цвет которых выбирается в соответствии с реальным цветом проводов.

В том случае, если в электрическую схему входит достаточно большое количество элементов, трасса на ней отображается в виде разрывов и отрезков, при этом в обязательном порядке должны указываться места их подключения или соединения.

Помимо этого, номера, которые указываются на узлах, также должны полностью соответствовать реальным цифрам, так как читать электрические схемы (обозначения) в противном случае будет бессмысленно. Числа, указанные в кружках, определяют места соединений «минуса» с проводами, в то время как обозначение токоведущих дорожек делает более простым поиск элементов, находящихся на разных схемах. Комбинации букв и цифр полностью соответствуют разъемным соединениям, при этом существует достаточно большое количество специализированных таблиц, при помощи которых можно достаточно просто идентифицировать элементы любой электроцепи. Такие таблицы достаточно просто найти не только в интернете, но и в разных пособиях для специалистов. В общем, разобраться в том, как правильно читать принципиальные электрические схемы, не так сложно. Главное в этом - разобраться с функциональностью различных элементов, а также уметь правильно следить за цифрами.

Чтобы понять, как правильно читать автомобильные электрические схемы, нужно не только детально разбираться в условных обозначениях различных компонентов, но и при этом хорошо представлять себе то, каким образом осуществляется их формирование в блоки. Чтобы вы могли разобраться в особенностях взаимодействия между несколькими элементами электронного устройства, стоит научиться определять, как осуществляются прохождение и преобразование сигнала. Далее мы рассмотрим, как читать электрические схемы. Для новичков инструкция такова:

1. Первоначально нужно ознакомиться со схемой выделения цепей питания. В преимущественном большинстве случаев места, в которые подается питающее напряжение на каскады прибора, располагаются ближе к верхней части схемы. Питание непосредственно подается на нагрузку, после чего переходит на анод электронной лампы или же непосредственно в коллекторную цепь транзистора. Вам стоит определить место объединения электрода с выводом нагрузки, так как в данном месте усиленный сигнал полностью снимается с каскада.
2. Установите входные цепи на каждом каскаде. Вам следует выделить основной управляющий элемент, после чего детально изучить вспомогательные, которые к нему прилегают.
3. Отыщите конденсаторы, расположенные около входа каскада, а также на его выходе. Данные элементы являются чрезвычайно важными в процессе усиления переменного напряжения. Конденсаторы не являются рассчитанными на прохождение через них постоянного тока, вследствие чего значение входного сопротивления следующего блока не будет иметь возможности вывести каскад из стабильного состояния по постоянному току.
4. Начинайте изучать те каскады, которые используются для усиления определенного сигнала по постоянному току. Всевозможные элементы, формирующие напряжение, объединяются между собой без конденсаторов. В преимущественном большинстве случаев такие каскады работают в аналоговом режиме.
5. Определяется точная последовательность каскадов для того, чтобы установить направление прохождение сигнала. Особенное внимание в данном случае нужно будет уделить детекторам, а также всевозможным преобразователям частоты. Также вам следует определить, какие каскады подключены параллельно, а какие - последовательно. При использовании параллельного объединения каскадов несколько сигналов будут обрабатываться абсолютно независимо друг от друга.
6. Помимо того что вы разберетесь, как научиться читать электрические принципиальные схемы, вам следует также разобраться в приложенных к ним схемах соединения, которые принято называть монтажными. Особенности компоновки различных компонентов электронного прибора помогут вам понять, какие блоки в данной системе являются основными. Помимо всего прочего, монтажная схема позволяет проще определить центральный компонент системы, а также понять, как он взаимодействует с вспомогательными системами, так как читать автомобильные электрические схемы без этих значений затруднительно.

Как научиться?

Даже если человек досконально разбирается в различных условных обозначениях, которые используются в электронных схемах, это вовсе не говорит о том, что он сразу сможет понять, каким образом сигналы передаются между компонентами. Именно поэтому, для того чтобы научиться не только называть конкретные компоненты на схеме, но еще и определить взаимодействие их между собой, нужно освоить определенный ряд приемов того, как читать принципиальные электрические схемы.

Типы цепей

В первую очередь вам нужно научиться отличать стандартные цепи питания от сигнальных. Следует обратить свое внимание на то, что место, в котором питание подается на каскад, практически всегда отображается в верхней части соответствующего элемента схемы. Постоянное питающее напряжение почти во всех случаях изначально проходит через нагрузку, и только со временем передается на анод лампы или же на транзисторный коллектор. Точка соединения определенного электрода с нижним выводом нагрузки и будет представлять собой то место, где с каскада снимается усиленный сигнал.

Входные цепи

Зачастую для тех людей, которые приблизительно понимают, как читать электрические схемы автомобиля, входные цепи каскада не требуют никаких пояснений. При этом вам следует учесть, что дополнительные элементы, расположенные вокруг управляющего электрода активного компонента, являются гораздо более важными, чем это может показаться на первый взгляд. Именно при помощи этих элементов формируется напряжение так называемого смещения, с помощью которого компонент будет вводиться в гораздо более оптимальный режим по постоянному току. Не следует забывать также о том, что разные активные компоненты имеют индивидуальные особенности способа подачи смещения.

Конденсаторы

Обязательно нужно обращать свое внимание на конденсаторы, находящиеся как у входа, так и у выхода каскада, который усиливает переменное напряжение. Этими конденсаторами не осуществляется проведение постоянного тока, в связи с чем ни входное сопротивление, ни входной сигнал не имеют возможности вывести каскад из режима по постоянному току.

Каскады усиления

Далее обязательно обратите свое внимание на тот факт, что определенные каскады используются для усиления по постоянному току. В конструкции таких каскадов полностью отсутствуют специализированные формирователи напряжения, в то время как между собой они соединяются без использования конденсаторов. Определенные экземпляры способны работать в аналоговом режиме, в то время как некоторые другие работают только в ключевом. В последнем случае обеспечивается минимально возможный нагрев активного компонента.

Последовательность

Если в системе используется одновременно несколько каскадов, вам нужно будет научиться понять, как именно сигнал проходит через них, так как правильно читать электрические схемы автомобиля без этих знаний вы не сможете. Нужно обязательно выработать навыки определения каскадов, которые занимаются теми или иными преобразованиями в отношении сигнала, к примеру. При этом следует учитывать, что в одной схеме может присутствовать одновременно несколько параллельных каскадных цепочек, обрабатывающих несколько сигналов абсолютно независимо друг от друга.

Невозможно сразу обрисовать все тонкости, без знания которых можно было бы понять, как правильно читать электрические схемы без каких-либо ошибок. Именно по указанной причине многие люди, которые занимаются этим профессионально, штудируют специализированные учебники по схемотехнике.

Как начертить?

Соответственно, перед установкой какой-либо электрической схемы в обязательном порядке чертится ее изображение, но при этом стоит отметить, что далеко не всегда электросхему производители предпочитают прилагать к тем или иным устройствам. Если вы занимаетесь сборкой электронного оборудования своими руками, можете выполнить данную схему полностью самостоятельно. При помощи современных компьютерных программ данная процедура стала предельно простой, и удобно выполняется даже новичками.

Что для этого нужно?

Чтобы провести данную процедуру, вам потребуется всего несколько доступных вещей:

• Лист бумаги.
• Стандартный карандаш.
• Утилита от компании Microsoft под названием Office Visio Professional.

Инструкция

1. Изначально нужно начертить схематичное изображение определенной конструкции устройства на бумаге. Выполненная таким образом схема предоставит возможность максимально правильно скомпоновать разные элементы системы и расположить их в верной последовательности, а также объединить между собой условными линиями, которые отображают порядок присоединения тех или иных электронных элементов.
2. Для более точного числового предоставления вашей электронной схемы нужно использовать указанную выше программу Visio. После того как программное обеспечение будет полностью установлено, запустите его.
3. Далее вам следует войти в меню «Файл» и выбрать там пункт «Создать документ». На представленной панели инструментов следует выбрать такие пункты, как «Привязка» и «Привязка к сетке».
4. Детально настройте все параметры страницы. Чтобы это сделать, нужно использовать специальную команду из меню «Файл». В появившемся окне вам нужно будет выбрать формат изображения схемы и в зависимости от формата уже определить ориентацию составляемого чертежа. Лучше всего в данном случае будет использовать альбомное расположение.
5. Определите единицу измерения, в которой будет чертиться электрическая схема, а также необходимый масштаб изображения. В конце нажмите кнопку «Ок».
6. Перейдите в меню «Открыть», а затем - в библиотеку трафаретов. Вам следует перенести на лист чертежа необходимую форму основной надписи, рамку и еще массу других дополнительных элементов. В последние нужно будет вносить надписи, которые будут пояснять особенности вашей схемы.
7. Для вычерчивания компонентов схемы можно использовать как уже подготовленные трафареты, находящиеся в библиотеке программы, так и какие-либо собственные заготовки.
8. Всевозможные однотипные блоки или же компоненты схемы нужно будет изобразить посредством копирования представленных элементов, внося уже потом нужные дополнения и правки.

После того как работа над схемой будет завершена, вам следует проверить, насколько правильно она была составлена. Также постарайтесь детально откорректировать пояснительные надписи, после чего сохраняйте файл под нужным именем. Готовый чертеж можно выводить на печать.

Электрические схемы представляют собой графическое представление составных частей, взаимных соединений, связей электрических устройств, установок. Схемы помогают увидеть и понять, как работает электрическая установка или устройство. В случае ремонта, наличие схемы в разы облегчает поиск и устранение неисправности. Монтажные схемы не дают представления о работе устройства, они предназначены для его сборки. Умение читать различные электрические схемы важно как для новичков, так и для специалистов со стажем оно необходимо при сборке, монтаже и обслуживании, поиске неисправностей.

Виды и типы электрических схем, кодировка

В соответствии с ГОСТ 2.701-2008 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» электрическим схемам присваивается кодовое обозначение вида буквой «Э».

В таблице приведены типы схем, регламентированные ГОСТом.

Код чертежа состоит из буквы, в нашем случае это буква «Э» и цифровой части, определяющей тип, согласно таблице 1. К примеру, Э1 – схема электрическая структурная, Э5 – схема, показывающая внешние подключения изделия.

Стандарты схем по ГОСТу

Начинать нужно с изучения условных графических обозначений (УГО). Обозначения на чертежах имеют стандартный вид и регламентируются ГОСТами, например, ГОСТ 21.210-2014, ГОСТ 2.755-87, ГОСТ 2.721, ГОСТ 2.756-76 и рядом других. Стандарты изображений распространяются на все элементы, включая связи между ними, способы монтажа, прокладки и т.д.

В ряде случаев ГОСТ разрешает отклонения от стандартов. Например, при составлении структурных комбинированных схем, нередко применяют нестандартные, или приближённые к реальному изображения объектов, фотографии, сопровождая их описаниями с краткими пояснениями, как на схеме телефонного аппарата.

Но в целом, стандарты стараются соблюдать, чтобы не вносить разночтения и путаницу в документацию, особенно когда речь идёт о серьёзных проектах для промышленных предприятий.

Большие изображения разделяют на части, указывая ссылки на другие листы или обозначая связи. Начальное положение контактов реле, кнопок, катушек показано при отсутствии напряжения, это стандарт.

Рассмотрим сказанное выше на примере принципиальной релейной схемы управления конвейером.

Здесь имеются две функциональные части: силовая, состоящая из цепей питания двигателя и релейная, которая предназначена для управления силовой частью.

Силовая часть состоит из:

• Линии трёхфазного питания 380В 50Гц, с указанием ссылки на комплект чертежей «ЭМ», откуда это питание подаётся.
• Автоматического выключателя 2-QF.
• Контактора 2-КМ.
• Теплового реле 2-КК.
• Электродвигателя 2W.

Фазы обозначены латинскими буквами A, B, C. Поскольку используется трёхфазное питание, контакты автоматического выключателя и контактора соединены механически для одновременного включения/отключения всех трёх фаз.

Релейная часть содержит в себе:

• Автоматический выключатель питания 2-SF.
• Кнопки SB.
• Переключатель 2-SA.
• Реле времени 2-КТ.
• Реле 2-K1…2-K6.
• Источник питания 24В 2-GB.
• Сигнальные лампы 2-HL1… 2-HL4.

Соединительные линии обозначают электрические соединения между элементами. Пересекающиеся линии не соединены между собой. Как вариант отсутствие соединения обозначают символом дуги. На наличие соединения указывает точка в месте пересечения или примыкания.

Контакты реле, выключателей и других коммутационных устройств имеют два состояния:

• Нормально открытое, когда без включения реле контакт разомкнут.
• Нормально закрытое, когда без включения реле контакт замкнут.

Соответственно, когда на катушку реле или контактора будет подано напряжение, реле притянется и состояние контактов изменится на противоположное. Тоже самое произойдёт с кнопкой и автоматическим выключателем, при его включении, изменяется состояние контакта.

Чтение схем

Зависит от их построения и целей использования. Протекание тока в электрических цепях начинается и заканчивается в источнике питания. Если это источник постоянного тока, то от плюса к минусу, если переменного, то от фазного провода к нулевому или между фазами. Начинать читать можно как от источника питания так и от нагрузки. Силовая схема от источника читается так:

1. При включении автомата 2-QF, сетевое напряжение подключается к разомкнутым контактам контактора 2-КМ.
2. При отсутствии перегрева, контакт теплового реле 2-KK замкнут.
3. После отрабатывания релейной части, включается катушка контактора 2-КМ.
4. Контактор 2-КМ притягивается и своими контактами через тепловое реле подаёт питание на электродвигатель 2-W.

В обратном порядке схемы часто читают при поиске неисправностей. Например, у нас не включается двигатель.

1. Проверяем наличие напряжения на двигателе 2-W. Напряжения нет.
2. Проверяем тепловое реле 2-КК. Тепловое реле в норме, его контакты замкнуты.
3. Проверяем, включен ли контактор 2-КМ. Контактор отключен.

С того места можно начинать поиск причин отключения контактора. Это может быть либо отключение автомата 2-QF, либо отключение катушки 2-КМ, которая включается релейной схемой. Таким образом, чтение электрических чертежей напоминает чтение книг, по пути протекания тока от элемента к элементу.

Релейная часть выглядит несколько сложнее, но если рассматривать её по частям и так же, двигаясь последовательно, шаг за шагом, то нетрудно понять логику её работы. Сложные схемы всегда состоят из нескольких отдельных функциональных узлов. Разобравшись с отдельными фрагментами и связями между ними, складывается полная картина работы всей схемы.

К примеру, в данной схеме есть узел опробования световой сигнализации. Он состоит из кнопки 2-SB4 и диодов, подключенных к сигнальным лампам HL. Кнопка подключена к «+» источника питания 24В 2-GB нормально разомкнутым контактом. Все лампы постоянно подключены к «-» источника питания. При нажатии кнопки, цепь замыкается через контакт 2-SB4, диоды, лампы. В результате чего все 4 лампы загораются. Таким образом визуально определяется их исправность. При отпускании кнопки цепь разрывается, лампы гаснут.

Аналогичным образом работает узел опробования звуковой сигнализации 2-HA1, 2-НА2 кнопкой 2-SB5. Несмотря на то, что эти узлы находятся на одном чертеже и связаны с другими частями, они являются отдельно функционирующими законченными цепями.

Основная схема управления собирает цепочки реле схода ленты, аварийного останова, готовности и после выдержки времени, определяемом реле времени 2-КТ, реле 2-К7 своим контактом включает силовой контактор 2-КМ, который запускает двигатель 2-W.

Знание графических обозначений, как алфавит для чтения книг, является основным условием чтения схем. Но одного только алфавита для чтения недостаточно, нужно уметь связывать буквы в слова, а слова в смысл. Понимание работы принципиальной схемы невозможно без понимания принципа работы устройств, из которых она собрана. Так, если человек не представляет, как работает электромагнитное реле или таймер, он не сможет понять, что произойдёт при подаче напряжения в ту или иную часть схемы. Таким образом, схемотехника неразрывно связана с изучением материальной части электрического оборудования.

Монтажные схемы

Выше была рассмотрена принципиальная схема. В частном случае, таком как монтаж, необязательно представлять, как она работает. С этой целью выпускаются специальные монтажные чертежи, на которых указано, какой провод какие выводы соединяет.

Провода с клеммами должны быть пронумерованы. При монтаже достаточно лишь внимательно следить, что с чем соединяется, чтобы правильно собрать устройство, установку.

Квалифицированный специалист должен уметь разбираться во всех типах чертежей. Несмотря на стандартизацию, существует огромное количество отличий и разнообразия правил построения электросхем, выпускаемых различными производителями, проектно-конструкторскими отделами. Очень важно знать принципы действия электрооборудования, устройств, из которых состоит схема. Умение читать и понимать схемы – процесс многогранный, требует терпения, времени.

Электрическая схема являет собой детальный рисунок с указанием всех электронных деталей и комплектующих, которые связаны 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.

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 .

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.

Если к схеме добавить узел стабилизации, построенный , 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 . 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.

Астана-2005

МИНИСТЕРСТВО Сельского хозяйства Республики КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. С. СЕЙФУЛЛИНА

Сорокин В.Г., Ногай А.С., Ансабекова Г.Н.,

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«Техника построения и чтения электрических схем »

для энергетических специальностей: 2102, 2104, 2105.

Астана - 2005

Рассмотрено и одобрено «Утверждаю»

К изданию на заседании учебно- Председатель УМС Казахского методического совета Казахского государственного агротехнического

государственного агротехнического университета им. С.Сейфуллина

университета им. С. Сейфуллина __________ _______________

Протокол № __от______________ (Подпись) (Ф. И. О.)

“___” ____________ 2005 г.

Сорокин В.Г. – доцент, зав. кафедрой электроэнергетики и управления Каз АТК

Ногай А.С. профессор кафедры электроснабжения.

Ансабекова Г.Н.- ст. преподаватель кафедры электроснабжения

Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями учебного плана и временной типовой учебной программы дисциплины «Электротехнические чертежи» и включают все необходимые сведения для освоения данного курса.

Учебное пособие предназначено для студентов по специальностям 2102, 2104, 2105 на русском языке.

Рецензенты:: Пястолова И.А., к.т.н., доцент кафедры эксплуатации электрообрудования Казахского Государственного Агротехнического Университета им. С. Сейфуллина

Нурахметов Т.Н.., профессор кафеды радиоэлектроники Евразийского Национального университета им. Л.Гумилева

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры Электроснабжения.

Протокол № _2_ __ от “_30_ _ “__09_ _______2005 г.

Рассмотрено и одобрено методической комиссией энергетического факультета.

Протокол № _3___ от “_16 __ “__10_ _____2005 г.

© Казахский Государственный Агротехнический Университет им. С. Сейфуллина

Введение

В современных условиях насыщенности всех отраслей народного хозяйства и быта (независимо от форм собственности) электротехническими изделиями, установками, приборами, средствами связи, ЭВМ и даже электрическими игрушками значительно повысились требования к правилам их четкого, унифицированного начертания и чтения всех видов электротехнических чертежей. Надо сказать, что современные электроустановки настолько сложны, что ни изготовить, ни эксплуатировать, ни ремонтировать их «на память» без чертежа практически невозможно. Такими чертежами и являются электротехнические схемы.

Если чертеж, называемый языком техники, является международным средством передачи технической информации, то условно-графические и буквенные обозначения, утвержденные межгосударственным стандартом, являются международным алфавитом языка чертежей.

Конструкторские (проектные) документы подразделяются на графические (чертежи и схемы) и текстовые (пояснительные записки, расчеты, технические условия спецификации и т.д.)

Разумеется, что разработкой такой документации занимаются опытные специалисты электротехнического профиля.

В процессе обучения, по данной дисциплине, на первом курсе и курсового, дипломного проектирования на последующих курсах, студент приобретает практические навыки, накопит справочный материал по элементам, узлам и блокам электротехнических изделий, научится свободно читать электрические схемы и схемы автоматизации, а также использовать это в практической деятельности.

Основы этих знаний необходимы для всех технических специальностей и специализаций инженерных факультетов.

Целью данного учебного пособия является возможность систематизировать основы знаний по электротехническим дисциплинам, научить правилам электротехнического черчения, приобрести первоначальный справочный информационный материал, а также освоить основы техники чтения электрических схем и схем автоматизации.

Общие сведения

При научных, конструкторских разработках и проектных работах, а также при наладке, монтаже, эксплуатации и ремонте электротехнических установок и проектов электрификации основным унифицированным нормативным документом являются электрические схемы, которые регламентируются международными и государственными стандартами, чаще всего входящими в «Единую систему конструкторской документации» (ЕСКД) ГОСТ 2721-74, 2752-74, 2755-87. Так, например ГОСТ 2702-75, Правила выполнения электрических схем.

В соответствии с государственными и международными стандартами основные виды и типы схем, применяемые в проектах электрификации и электротехнических изделий согласно ГОСТ 2701-84, нумеруются соответствующими шифрами, состоящими из букв и цифр (см. таблицу 1), которые проставляются в штампе чертежа.

Таблица 1. Основные виды и типы схем, применяемые в проектах электрификации

Например, в штампах чертежей курсового, дипломного проекта «Схема принципиальная электрическая, шифруется АБВГ.ХХХХХХ 25/Э3, а схема соединений автоматических устройств, видов которых в комплексе несколько, шифруется как АБВГ.ХХХХХХ 253 А4.2 А4 и т.п.

Электротехнические схемы выполняются на листах (форматах) следующих размеров: А0-841*1189; А1-594*841; А2-420*594; А3-297*420; А4-210*297-ГОСТ 2.301-68

Электротехнические схемы разрабатываются и поставляются для использования, как правило, комплектно. Например: - типовой комплект: структурная, функциональная, принципиальная и монтажная схемы.

В совокупности электротехнические схемы должны содержать информативность достаточную для проектирования, изготовления, монтажа, настройки, эксплуатации и ремонта изделия и вместе с тем должны быть рациональными, компактными и удобными в чтении. Поэтому необходимо понимать их смысл (формулировку), знать приёмы черчения и правила их чтения. Основные термины и определения даны в таблице 2.

Таблица 2. Термины и определения

Типы электротехнических схем

Структурные схемы

Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи (например, см. рис. 1.1).

Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников.

Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии, для чего в каждой части указывают наименование функций и делают поясняющие (указательные) надписи и параметры.

Функциональные схемы

Функциональная схема разъясняет определенные процессы функционирования управления как электрические, так и технологические, протекающие в системе и устройстве в целом, так и в отдельных частях и элементах.

Более подробно эти схемы будут рассмотрены как функционально-технологические схемы автоматизации во 2 части книги.

Принципиальные схемы

Принципиальная (полная) схема – схема, определяющая полный состав элементов, узлов и связей между ними, а также элементов, которыми начинаются и заканчиваются входные и выходные цепи (разъемы, зажимы, клеммы и т.п.) и дающая детальное представление о принципах работы изделия (установки).

Основные требования стандартов к правилу выполнения принципиальных схем, закреплены в ГОСТ 2.710-81, ГОСТ 2.755-87, ГОСТ 2.721-74, ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 21.403-80.

Схемы вычерчиваются для приборов, аппаратов и систем, находящихся в отключенном (обесточенном) состоянии.

Справочный графический материал электротехнических схем, как правило, не соответствует масштабам и общему виду элемента, и поэтому в стандартны, вводят требования к черчению элементов в виде условно-графических изображений и нанесении условно буквенно-цифровых обозначений, что, естественно вносит определенные трудности при изучении.

Для того чтобы осмысленно читать схемы необходимо уяснить, что на ней изображено. Для этого следует: знать терминологию и понимать систему построения графических и буквенно-цифровых условных обозначений элементов схем; знать, в каких случаях применяются то или иное обозначение.

Условные графические обозначения образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом, дает возможность легко изобразить все, что требуется: аппарат, приборы, электрические машины, линии механической и электрической связи, виды соединений обмоток, род тока, характер и способы регулирования и т.п.

Построить условные графические обозначения, значит, для каждого элемента предусмотреть специальный знак, но тогда потребовались бы десятки тысяч сложных знаков. Так как с каждым днем появляются новые элементы и аппараты, новые способы соединения и заранее предусмотреть обозначения на все случаи было бы невозможно. Условные обозначения были бы сложны как для изображения, так и для чтения.

Для упрощения изображения и чтения стандарты и правила допускают в схемах достаточно понятные фрагменты чертить без детализации (блоки, жгуты, разъемы, логические элементы и т.п.), либо применять дополнительные общепринятые изображения.

Для изучения и использования в процессе образования предлагается следующий справочный материал: условно-буквенных обозначений и условно-графических изображений.

Условно буквенные и цифровые обозначения в электрических схемах присваиваются всем элементам, устройствам и функциональным группам в виде однобуквенных и двухбуквенных кодов с цифрами ГОСТ 2.710-81 (рекомендуется применять двухбуквенные коды).

Буквенно-цифровые обозначения предназначены для записи кодом сведений об элементах, устройствах либо нанесенными на чертежи, либо используется как информация в текстовых документах.

В электрических схемах позиционное обозначения элемента состоит из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение и записываемых без разделительных знаков и пробелов (буквы латинского алфавита) см. табл. 3

В первой части одной буквой (однобуквенный код) или нескольких букв (двухбуквенный код) указывают вид элементов, например, R-резистор, РА-амперметр.

Во второй части указывают номер элемента среди ему подобных (R1,R1,C1,C2,HL1,HL2 и т.д.). Допускается к номеру устройства добавлять через точку условный номер изображаемой части устройства, (например, KV1.5- пятый контакт реле KV1). Однако, обычно при выполнении принципиальных электрических схем, в том числе и при разнесенном способе выполнения, различным однотипным элементам, например, контактам одного устройства (реле и т.п.), не присваивают особых позиционных обозначений; они имеют тоже обозначение, что и устройство, которому они принадлежат. Так, все контакты реле KV будут иметь позиционное обозначение KV1. Первая и вторая части позиционного обозначения являются обязательными.

В третей части указывается функциональное назначения элементов (R1F-резистор R1, используемый как защитный).

Двухбуквенные коды для указания функционального назначения элементов приведены в таблице 3.

Таблица 3. Позиционное обозначение элементов схемы (буквенные коды)

При необходимости на схеме маркируют участки электрических цепей для опознания участков цепей, и может отражать их функциональное назначение в схеме. Участки цепи, разделенные размыкающими или замыкающими контактами приборов, обмотками реле, резисторами и другими элементами, имеют разную маркировку. Участки цепи, разделенные разъемными или неразборными контактными соединениями, должны иметь одинаковую маркировку. Для выявления различий участков цепей разрешается добавлять к маркировке числа или другие обозначения, например, 75-4 (участок 4 принадлежит цепи управления двигателей 75).

Маркировку проставляют последовательно от ввода источника питания нагрузки, а разветвляющиеся участки цепи – сверху вниз и слева направо. Силовые цепи переменного тока маркируют буквами, обозначающими фазы, и последовательными числами (А, В, С, А1, В1, С1 и т.д.).

Входные выходные силовые цепи постоянного тока маркируют с указанием полярности: плюс «+», минус «-». Участки цепей положительной полярности маркируют четными числами, отрицательной полярности – нечетными. Цепи управления (пуска и остановка электрических двигателей, сигнализации, защиты, блокировки, измерения) маркируют последовательными арабскими цифрами.

Последовательность чисел допускается устанавливать в пределах функциональной цепи. Маркировка может быть проведена числами с учетом функциональных признаков цепей, что упрощает чтение схемы, например:

Цепи измерения, управления, регулирования……………….от 1 до 399

Цепи сигнализации…………………………………………….от 400 до 799

Цепи питания…………………………………………………...от 800 до 999

Маркировку, (число) проставляют около концов или в середине участка цепи (при вертикальном расположении цепи – слева от изображения участка цепи, при горизонтальном – над изображением участка).

Для дополнительной информации о принципе работы узлов и отдельных устройств принципиальную схему дополняют таблицами, примечаниями, циклограммами. В качестве иллюстрации такой информации может служить таблица 4.

Таблица 4. Циклограмма.

Условно графические изображения элементов выполняют линиями толщиной от 0,2 до 1 мм. (в зависимости от формата листа и функциональной значимости). Так, например, для общих силовых цепей можно использовать линии толщиной 1 мм, для силовых цепей отдельных потребителей – толщиной до 0,6 мм, для цепей управления – толщиной 0,2-0,4 мм. Условно графические изображения основных элементов приведены в таблице 5.

Таблица 5. Условно графические изображения электротехнических схем

Наименование	Условное изображение
Обозначение общего применения
Провод отдельный
Пересечение проводов, линий связи А) без соединения В) с электрическим соединением	А) В)
Кабель, жгут
Экранизированная линия
Направление сигнала электрического
Механическая связь
Токосъемное подвижное устройство для ЭПС А) общее обозначение В) управляемый ноитограф	А) В)
Допустимое изображение цепей трехфазных симметричных систем (однолинейное изображение)
А) заземление В) корпус	А) В)
Контакт А) разборного В) неразборного соединения С) разъем штепсельный	А) В) С)
Электрические машины
Машина электрическая А)общее обозначение В) при обозначении ротора и статора (однолинейное изображение)	А) В)
Машина асинхронная с фазным ротором
Машина асинхронная двухфазная
Машина постоянного тока
Машина постоянного тока со смешанным возбуждением
Катушка индуктивности, дроссели, трансформаторы
Обмотка катушки индуктивности, дросселя, трансформатора
Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником
Реактор
Трансформатор однофазный с ферромагнитным сердечником А) основное изображение В) допустимое изображение	А) В)
Трансформатор трехфазный А) общее обозначение В) трехобмоточный	А) или В)
Автотрансформатор А) трехфазный В) однофазный
Трансформатор тока измерительный
Трансформатор напряжения измерительный А) однофазный В) трехфазный	А) В)
Сердечник (магнитопровод) А) ферромагнитный В) диамагнитный	А) В)
Устройства коммутационные и контактные соединения
Выключатель силовой высоковольтный
Разъединитель высоковольтный
Короткозамыкатель
Катушка реле, контактора и магнитного пускателя А) общее обозначение В) теплового реле	А) В)
Контакт коммутационного устройства А) замыкающий В) размыкающий	А) В)
Штепсельная розетка А) открытой проводки В) закрытой проводки	А) В)
Контакт с механической связью (путевой выключатель, реле давления)
Контакт теплового реле
Выключатель трехполюсный А) без автоматического возврата В) с автоматическим возвратом	А) В)
Контакт замыкающий с замедлителем (контакт реле времени) А) при срабатывании В) при возврате	А) В)
Контакт А) переключающий В) со средним положением	А) В)
Контакт силовой цепи
Выключатели кнопочный нажимной А) замыкающий контакт В) размыкающий контакт	А) В)
Контакт электротеплового реле (при разнесенном способе)
Переключатель однополюсный, трехпозиционный (галетный)
Переключатели со сложной коммутацией
Резисторы, конденсаторы
Резистор постоянный
Резистор переменный а) параметрический в) потенциометр с) реостат d) подстрочный е) терморезистор	А) В) С) D) Е)
Электронагреватель
Конденсатор постоянной емкости А) общее изображение В) полярный С) электролитический	А) В) С)
Разрядник
Предохранитель плавкий
Приборы
Прибор А) интегрирующий (счетчик электрической энергии) В) регистрирующий	А) В)
Прибор электроизмерительный показывающий (например, амперметр)
Сигнальная аппаратура
Лампа накаливания А) осветительная и сигнальная В) светильник	А) В)
Газонаполненные индикаторы А) лампа низкого давления В) газоразрядный знаковый индикатор
Вторичные источники питания и их элементы
Род тока и назначение A) постоянный B) однофазный переменный C) трехфазный переменный промышленной частоты D)переменный повышенной частоты	А) В) С) D)
Элемент гальванический или аккумуляторный	или
Блок питания
Схемы соединения диодов мостовые A) однофазная B) трехфазная	A) В)
Стабилитроны а) односторонние в) двухсторонние	А) В)
Элементы электронных схем
А) диод B) тиристор C) светодиод D) оптрон	A) B) C) D)
Транзисторы типа A) р-п-р b) п-р-п	A) B)
Однопереходный транзистор
Униполярные транзисторы полевой A) п-канальный B) р-канальный	A) B)
МДП – транзистор
Элементы интегральной электронной техники
Базовый элемент
Схемы логические A) повторителя B) инвертора (НЕ) C) сложения (ИЛИ) D) умножения (И)	A) B) C) D)
Биполярная ячейка (триггер)
Дешифратор
Счетчик цифровой
Усилитель операционный

Практически любая принципиальная электрическая схема строится на базе элементарных цепей и типовых узлов. Это значительно облегчает разработку построение и чтение схемы любой сложности.

Отдельные цепи принципиальных электрических схем рекомендуется изображать горизонтальными (вертикальными) линиями (строками) в последовательности сверху вниз (слева направо), определяемой порядком связей и срабатывания установленных в них элементов. Такой способ выполнения схем называют строчным. Для облегчения нахождения элементов на схеме строки нумеруют: 1,2,3,4 и т.д. (см. на рис. 2)

Коммутирующие устройства (контакты, реле, кнопочные выключатели и т.д.) на схемах, как правило, должны изображаться в положении, соответствующим отсутствию тока во всех цепях схемы и внешних принудительных сил. Если в схеме приняты другие положения таких устройств, это следует оговорить в примечании. Контакты сигнализирующих и регулирующих приборов изображают при рациональном значении их параметров.

Рис 1.2 Пример обозначения строчных цепей.

Если схема сложна, для облегчения ее чтения с правой стороны строк следует дать поясняющие надписи, например: «Двигатель включен» и т.п.

Устройства на схемах могут изображаться совмещенным и разнесенным способом (рис 3). При совмещенном способе составные части устройств (например, катушка и контакты реле К1) изображают близко друг к другу. При разнесенном способе составные части располагают в разных местах схемы так, чтобы отдельные части цепи были изображены более наглядно. Разрешается некоторые устройства в схеме показывать разнесенным способом, а остальные (конструктивно более сложные) – совмещенным. Допускается также (в случае, если вся схема выполнена разнесенным способом) на свободном поле листа дать графические обозначения отдельных устройств, выполненные совмещенным способом (рис 1.3).

Рис 1.3. Принципиальная электрическая схема управления электродвигателем:

а) – совмещенный способ изображения элементов; б) – разнесенный способ изображения элементов: А1 – контактор; А2 – кнопочная станция; А3 – реле тепловой защиты; КМ – магнитный пускатель: КК1, КК2 – контакты реле тепловой защиты (А3).

Таким образом мы познакомились с техникой черчения схем электроустановок (см. табл. 2). Комплекс электроустановок для передачи транспорта, распределения (электроснабжения) электроэнергии называют электрическими сетями. Они имеют комплекс воздушных и кабельных линий, подстанций, распределительных устройств, токопроводов и т.д. Электросети до 1000В и свыше 1000В.

Подстанции обеспечивают преобразование и распределение электроэнергии. Для этого на территории подстанции расположено технологическое электрическое оборудование соединенное в соответствии с главной электрической принципиальной схемой. Пример которой смотри на рис.4.

Рис.4. Схема подстанции 110кВ с отделителями и короткозамыкателями.

Техника чтения электрических схем

Чтение принципиальной схемы начинают с определения назначения устройства, состава его схемы (силовая часть, блока управления, защиты и т.д.) и ознакомления с перечнем элементов, для чего находят на схеме каждый из них, читают все примечания и пояснения.