Краткая характеристика типов схем

Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи.

Рис. 1. Структурная схема электропривода

На этих схемах прямоугольниками изображают основные функциональные части электропривода с указанием стрелками направления сигналов управления и обратных связей. Наименование элементов установки указывают внутри прямоугольников.

В качестве примера на рис. 1 приведена структурная схема автоматизированного электропривода постоянного тока, где AS – задающее устройство; AW – суммирующий элемент; U – управляемый преобразователь; М – электродвигатель; ПУ – передаточное устройство; ИО – исполнительный орган рабочей машины и BV – датчик обратной связи по скорости.

Эти схемы разрабатываются на начальном этапе проектирования электроприводов, а в условиях эксплуатации - для общего ознакомления с электроприводом.

В электротехнике структурная схема обозначается «Э1».

31ЭМ.31.01.14г.

Функциональные схемы служат для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях электропривода или в электроприводе в целом.

Отдельные элементы допускается изображать прямоугольниками. Все элементы должны иметь наименования, обозначения или тип и соединяться между собой функциональными связями или конкретными соединениями. Электрические соединения (кабели, провода) изображаются одинарными прямыми линиями, механические – пунктирными или сдвоенными параллельными линиями.

Рис. 2. Функциональная схема электропривода

На рис. 2 приведены следующие обозначения: СИФУ – система импульсно-фазового управления тиристорами преобразователя U; BR – тахогенератор; RP – задающий потен

циометр; А – усилитель; LM – обмотка возбуждения двигателя М.

Эти схемы используют для изучения принципов работы электроприводов, а также при их наладке, контроле и ремонте в процессе эксплуатации.

В электротехнике функциональная схема обозначается «Э2».

Принципиальная (полная) схема определяет полный состав элементов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы электропривода.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема электропривода

Сами элементы в схеме изображаются с помощью условных графических обозначений и располагают в порядке, облегчающем чтение схемы, без учета действительного размещения их в установке или изделии (разнесенным способом).

Каждому элементу на схеме присваивается буквенно-цифровое позиционное обозначение, составленное из буквенного обозначения и порядкового номера, например КМ2 (контактор электромагнитный, второй номер).

Поскольку элементы схемы обычно изображают разнесенным способом, например, катушка контактора – в одном месте, а его контакты – в другом, необходимо, чтобы все его части (катушки, главные и вспомогательные контакты) имели одно и то же позиционное обозначение, присвоенное данному элементу, а именно: если катушка контактора обозначена КМ2 (КМ – общее обозначение катушек электромагнитных контакторов, 2 – порядковый номер контактора в схеме электропривода), то контакты этого контактора обозначаются как КМ2.1, КМ2.2, КМ2.3 и т.д. (т.е. 1-й, 2-й, 3-й и т.д. контакт в схеме электропривода).

В принципиальных схемах коммутационные элементы показывают для электроприводов в отключенном состоянии:

1. контакты электромагнитных контакторов и реле – в положении, соответствующем обесточенному состоянию втягивающей катушки;

2. контакты аппаратов защиты – в положении, в котором они находятся до срабатывания защиты;

3. контакты контроллеров и командоаппаратов – в нулевом положении аппаратов и при отсутствии механического воздействия на них;

4. рубильники и автоматы – в отключенном состоянии.

В принципиальных схемах выделяют два вида электрических цепей:

1. главные;

2. вспомогательные.

К главным относят цепи, предназначенные для подачи электроэнергии к машине или другой части установки в целях преобразования одного вида энергии в другой или для

изменения ее параметров. Обычно к главным относят цепи обмоток якорей двигателей постоянного тока, обмоток статоров асинхронных двигателей и т.п. Токи в таких цепях составляют десятки и сотни ампер. На практике такие цепи также называют «силовые» или «цепи сильного тока».

К вспомогательным относят цепи управляющих, усиливающих и информационных устройств. Обычно к таким цепям относят цепи катушек контакторов и реле, сигнальных лампочек и т.п. Токи в таких цепях составляют от десятых доли ампера до нескольких ампер. На практике такие цепи также называют «цепи слабого тока».

В принципиальных схемах электроприводов постоянного тока главные цепи обычно вычерчивают в верхней части чертежа, вспомогательные – ниже главной цепи.

В схемах электроприводов переменного тока цепи главные цепи изображают в левой части чертежа, вспомогательные – в правой.

Вспомогательные цепи представляют собой параллельные развернутые (обычно горизонтальные) линии с различными полюсами на концах при постоянном токе и с различными фазами на концах при переменном токе.

Для большей наглядности главные цепи следует показывать жирными линиями, цепи управления – тонкими. Элементы, включенные в цепь, вычерчивают линиями той же толщины, что и цепь.

Допускается функциональные группы и части схемы выделять штрихпунктирной линией.

Для упрощения схемы рекомендуется несколько линий связи сливать в общую линию (групповую) с нумерацией каждой линии на обоих концах одинаковыми числами.

На схемах приводят текстовую информацию, содержащую различные пояснения (например, наименования сигналов и функциональных групп, таблицы коммутации много позиционных переключателей).

Рис. 4. Развертка замыкания контактов командоаппарата

Если в качестве поста управления использован командоконтроллер, на схеме приводят развертку с обозначением контактов и положений командоаппаратов (рис. 4). На замыкание того или иного контакта в каком-либо положении (1-м, 2-м или 3-м) указывает жирная точка на вертикали, соответствующей данному положению. Например, на рис. 4

контакт К1 замкнут только в положении «0» (в нулевом), контакт К2 замкнут только в1-м, 2-м и 3-м положениях в направлении «Подъем» и разомкнут во всех остальных.

Возможен следующий порядок чтения принципиальных схем электропривода:

1. дают краткую характеристику всех используемых в электроприводе электрических машин и аппаратов;

2. рассматривают главные цепи и цепи управления. По назначению включенных в каждую цепь элементов, определяют способы пуска, регулирования скорости и торможения, а также виды защиты элементов привода от аварийных режимов работы;

3.с помощью таблицы коммутации контактов поста управления выявляют обтекамые током цепи, а следовательно, и режимы работы электропривода при различных положениях штурвала или рукоятки поста управления.

Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы электроприводов, а также при их наладке, контроле и ремонте. Схемы служат основанием для разработки других конструкторских документов, например, схем соединений (монтажных) и чертежей. Для облегчения перехода от принципиальной схемы к схеме соединений обозначения всех элементов на обеих схемах должны строго соответствовать друг другу.

В электротехнике принципиальная схема обозначается «Э3».

Схема соединений (монтажная) показывает соединения внутри составных частей изделия (шкафов управления, магнитных станций и т.п.) и определяет провода, жгуты, трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединения и ввода (платы, зажимы, разъёмы и т.п.).

Рис. 5. Схема соединений электропривода (соответствует схеме на рис. 4)

Схемами соединений пользуются при разработке других конструкторских документов, в первую очередь чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов в изделии, а также для выполнения присоединений. Схемы используются также при контроле, эксплуатации и ремонте изде-

лий в процессе эксплуатации.

В электротехнике схема соединений обозначается «Э4».

Схема подключений показывает внешние подключения составных частей электропривода с определением соединительных проводов и кабелей электропривода.

На схемах подключений панели, шкафы управления и др., вычерчивают в виде пустых прямоугольников или внешних очертаний, а их входные элементы, например, кабели и т.п., показывают условными графическими изображениями.

Схемами пользуются при разработке других конструкторских документов, а также для выполнения подключений изделий и при их эксплуатации.

Рис. 6. Схема подключений электропривода (соответствует схемам на рис. 4 и 5)

В электротехнике схема подключений обозначается «Э5».

Общая схема