Kako čitati električne shematske crteže: objašnjenje simbola, linija i strujnih krugova

Svatko tko prvi put otvilii projektni crtež uređaja nailazi na isti zid: stranice malih simbola, linije koje se križaju u svim smjerovima i oznake poput K1-2 ili TH1 koje same za sebe ne objašnjavaju ništa. Dobra je vijest da čitanje električnih shematskih crteža nije talent rezerviran za inženjere elektrotehnike. Svodi se na četiri navike: izgradnja temeljnog vokabulara simbola, razumijevanje kako linije i spojevi predstavljaju veze, dekodiranje referentnih oznaka i vrijednosti te praćenje dosljedne rutine praćenja. Jednom kad se te navike uspostave, shema prestaje izgledati kao šum i počinje se čitati kao priča, u kojoj snaga ulazi u krug, štiti se i prebacuje, obavlja kiliistan rad u opterećenju i vraća se izvoru.

Ova vještina je važna i izvan inženjerskog odjela. Timovi za nabavu koji pregledavaju crteže dobavljača, kvalitetno osoblje koje prati izvješće o kvaru i tehničari za održavanje koji dijagnosticiraju neispravan uređaj, svi čitaju sheme brže i s manje pogrešaka kada primjenjuju iste osnove.

Što shema prikazuje, a što namjerno izostavlja

Započnite s najvažnijim zaključkom: shematski dijagram opisuje električnu logiku, a ne fizičku geografiju. Dvije komponente nacrtane na suprotnim uglovima lista mogu biti električni u nizu, dok dva simbola koji se nalaze jedan pored drugog mogu pripadati potpuno odvojenim krugovima. Zadatak crteža je pokazati kako struja teče i kako signali međusobno djeluju, a ne gdje dijelovi stoje na tiskanoj ploči ili unutar kućišta.

Električna dokumentacija obično uključuje tri povezane, ali različite vrste crteža. A shematski dijagram prikazuje funkciju kruga sa standardiziranim simbolima. A dijagram ožičenja prikazuje fizičko usmjeravanje i veze između stvarnih komponenti, uključujući staze kabela i položaje konektora. A jednolinijski dijagram pojednostavljuje višefazne sustave u jednu liniju po skupini vodiča, što je uobičajeno u distribuciji električne energije, a ne u dizajnu uređaja. Na strani uređaja, shema definira strujni krug, dijagram ožičenja ga preslikava na stvarne kabele i terminale, a gotovi dio izgrađen od te karte je što je zapravo kabelski svežanj . Znati koji dokument imate prvi je korak u njegovom ispravnom čitanju.

Rječnik simbola koji obavlja većinu posla

Evo ohrabrujućeg dijela: otprilike dvadesetak simbola pokriva većinu shema kućanskih aparata. Ne morate zapamtiti cijelu biblioteku prije prvog korisnog čitanja. Usredotočite se na šest funkcionalnih skupina, sažetih u nastavku.

Jedan simbol zaslužuje posebnu pažnju u radu uređaja: termistor. Na shemama za kuhala za vodu, pećnice, grijače i aparate za kavu, NTC termistor pojavljuje se kao simbol otpornika sa savijenom linijom kroz njega, često označen oznakom temperature i označenom kao TH ili RT. Njegov otpor opada kako temperatura raste, što je upravo način na koji upravljačka ploča zna kada je voda prokuhala ili kada je komora za grijanje dosegla zadanu vrijednost. Razumijevanje kako se NTC senzori temperature ponašaju u krugu pretvara taj jedan mali simbol u pouzdano sidro za očitavanje, jer možete odmah identificirati senzorsku granu bilo kojeg uređaja za grijanje.

NTC temperaturni senzori za grijaće uređaje Simboli NTC termistora označavaju granu senzora kuhala za vodu, pećnica i grijača, gdje otpor opada kako temperatura raste. Ovi senzori upravljačkoj ploči daju povratnu informaciju o temperaturi potrebnu za otkrivanje stanja vrenja ili zadane vrijednosti. Pogledajte proizvod →

Spojevi, mreže i pravilo točke

Pogrešno čitanje veza najčešća je početnička pogreška, a jedna konvencija sprječava većinu toga. Gdje god se na sjecištu dviju linija pojavi ispunjena točka, te su žice električno spojene. Tamo gdje se dvije crte jednostavno križaju bez točke, one prelaze jedna preko druge bez ikakve veze. Spojevi u obliku slova T obično se spajaju čak i bez točke, ali praksa se razlikuje od alata za crtanje, stoga tretirajte legendu kao autoritet.

Veliki crteži također koriste mrežne naljepnice kako bi linije bile uredne. Umjesto povlačenja žice preko tri lista, crtač postavlja isto ime, kao što je GND, L, N ili VCC, na oba kraja, a sve što dijeli ime je jedan električni čvor. Konektori izvan stranice rade na isti način, signalizirajući da se put nastavlja na drugom listu, obično označenom brojem lista ili strelicom. Tretirajte te oznake kao pravu žicu: ako vidite istu oznaku dvaput, te su točke povezane bez obzira na to je li linija povučena između njih.

Referentne oznake i vrijednosti

Svaki simbol na profesionalnom crtežu nosi referentnu oznaku, kratki kod koji imenuje klasu komponente i njezin broj instance. Uobičajene prefikse vrijedi naučiti kao skup:

• R za otpornike, C za kondenzatore, L za induktore
• D za diode i LED, Q za tranzistore, U za integrirane sklopove
• K za releje i kontaktore, F za osigurače, T za transformatore
• M za motore, SW or S za prekidače, TH or RT za termistore

Vrijednosti se nalaze pored oznake. Otpornik s oznakom 10k je 10 kilohma; kondenzator s oznakom 470uF/16V nosi svoj kapacitet i napon koji morate poštovati. Pazite na polaritet na elektrolitskim kondenzatorima i diodama, jer sam simbol kodira orijentaciju, a ugradnja dijela unatrag pravi je način kvara.

Dvije suptilnosti odvajaju nove čitatelje od iskusnih. Prvo, komponente roditelj-dijete: svitak releja s oznakom K1 na kontrolnoj stranici može upravljati kontaktima s oznakama K1-1 i K1-2 drugdje, tako da se isti relej pojavljuje na nekoliko mjesta. Drugo, standardi simbola se razlikuju. IEC i sjevernoameričke konvencije različito crtaju kontakte, uzemljenja i logičke elemente, stoga provjerite koji standard crtež koristi prije tumačenja bilo kojeg simbola.

Rutina čitanja koja funkcionira na svakom crtežu

Redoslijed čitanja važniji je od brzine čitanja. Iskusni inženjeri rijetko počinju od prvog simbola; počinju strukturom. Sljedeći slijed radi na shemama od malog kuhala za vodu do industrijskog kontrolera.

1. Prvo pročitajte blok naslova i legendu: broj crteža, reviziju, standard simbola i indeks lista. Zastarjela revizija pravi je sigurnosni rizik.
2. Pronađite ulaz napajanja: linijski i neutralni, ili istosmjerni pozitivni i negativni, plus glavni osigurač ili prekidač koji je na vrhu ploče.
3. Podijelite crtež na funkcionalne blokove: napajanje, upravljanje, zaštita, očitavanje i opterećenje.
4. Pratite put napajanja od izvora do opterećenja i natrag, potvrđujući svaki zaštitni uređaj u seriji.
5. Pratite kontrolni put: identificirajte što prebacuje opterećenje i koja povratna veza, kao što je termistor ili granični prekidač, utječe na tu odluku.
6. Slijedite oznake na stranicama, imajući u vidu odnose roditelj-dijete poput zavojnica releja i njihovih kontakata.
7. Napišite bilješke dok idete i provjerite sve što nije poznato u podatkovnoj tablici komponente umjesto da nagađate.

Radni primjer: Trasiranje strujnog kruga uređaja za grijanje

Primijenite rutinu na pojednostavljenu električnu pećnicu i metoda postaje konkretna. Struja ulazi na L i N. Linija prvo prolazi kroz osigurač F1 i termoprekidač, zatim kroz glavnu sklopku do grijača, koji se vraća na N. To je put napajanja, a njegov zaštitni lanac već možete navesti: prekostruja na F1, previsoka temperatura na graničniku.

Kontrolna grana dodaje inteligenciju. Upravljačka ploča U1 dobiva svoje niskonaponsko napajanje iz mreže, NTC termistor TH1 nalazi se u unutrašnjosti pećnice i dovodi razdjelnik napona u ploču, a ploča pokreće zavojnicu releja K1. Kada TH1 prijavi šupljinu ispod zadane vrijednosti, U1 napaja K1, a kontakt K1-1 se zatvara za napajanje elementa. Čitajte tim redoslijedom, shema vam točno govori zašto je pećnica koja se nikada ne grije možda otkazala: otvoreni osigurač, otvoreni toplinski prekid, zaglavljeni kontakt K1 ili očitanje termistora izvan raspona.

Posljednji mentalni korak je prevođenje simbola u hardver. Stezaljke elementa, kontakti releja, graničnik i termistor povezuju se kroz snopove vodiča i konektora, a set crteža uspoređuje te rute. U proizvodnji, taj prijevod sa shematskih mreža na usmjerene, izolirane, konektorizirane kabele je upravo ono što namjenski kabelski svežanj za pećnice pruža.

Ožičenje električnih pećnica Nakon što se shematski simboli prevedu u usmjerene vodiče, kabelski svežanj pećnice nosi veze elementa, releja, prekida i termistora. Pregled opcija kabelskog svežnja ovdje pokazuje kako shematske mreže postaju izolirani sklopovi kabela s konektorima. Pogledajte proizvod →

Pogreške koje privlače nove čitatelje

Većina shematskih pogrešaka upada u pregršt ponavljajućih zamki. Njihova provjera namjerno znatno skraćuje krivulju učenja.

• Pod pretpostavkom da položaj simbola odražava fizičku lokaciju, što nikad nije na shemi.
• Ignoriranje pravila točke i izmišljanje spojeva na svakom križanju linija.
• Očitavanje kontakata releja u njihovom napajanom stanju, kada crteži prema konvenciji prikazuju stanje mirovanja.
• Miješanje konvencija simbola IEC i ANSI unutar jedne interpretacije.
• Preskakanje legende i revizijskog bloka, zatim analiza zamijenjenog crteža.
• Previdjeti oznake polariteta na diodama i elektrolitskim kondenzatorima.

Od crteža do gotove montaže

Shematska pismenost se najviše isplati tijekom nabave komponenti. Kupac koji može pročitati crtež može točno citirati kabelski svežanj: promjer žice slijedi iz struje opterećenja, klasa izolacije slijedi iz temperatura u blizini grijača, odabir konektora dolazi iz točaka završetaka sheme, a ogranak termistora mora odgovarati očekivanoj krivulji otpora upravljačke ploče. Upravo su ti detalji mjesto gdje proizvođači uređaja gube vrijeme kada nacrti i dobavljači ne govore istim jezikom.

Također mijenja kvalitetu razgovora s proizvođačem pojaseva i senzora. Umjesto opisivanja dijela prema izgledu, možete izravno referencirati mreže, oznake i ocjene, a dobavljač može potvrditi izvedivost prema istom dokumentu. Ako pripremate novi projekt uređaja i želite da se shema prevede u rješenje ožičenja spremno za proizvodnju, inženjerski tim koji stoji iza ovih sklopova kuhinjskih i ekoloških uređaja pregledava crteže i daje ponude putem standardnog kanala zahtjeva.

Proizvodnja kabelskog svežnja za kuhinjske aparate Čitanje shema tečno vam omogućuje da razgovarate o mrežama, oznakama i ocjenama izravno s proizvođačem. Dobavljači kabelskih snopova kuhinjskih aparata mogu pregledati vaše nacrte i prevesti ih u sklopove spremne za proizvodnju putem standardnih kanala ponude. Pogledajte proizvod →