Файл: Выполнение схем электрических.pdf

1
РОСЖЕЛДОР
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения»
(ФГБОУ ВО РГУПС)
В. М. Приходько, Н. М. Шумун
ВЫПОЛНЕНИЕ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
Учебное пособие
Утверждено
учебно-методическим советом
университета
Ростов-на-Дону
РГУПС
2023

2
УДК 514.18(07) + 06
Рецензенты: доктор технических наук, доцент А. В. Замятин (ДГТУ); доктор технических наук, профессор А. Н. Чукарин (РГУПС)
Приходько, В. М.
Выполнение схем электрических : учебное пособие / В. М. Приходько,
Н. М. Шумун ; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов-на-Дону : РГУПС, 2023. – 83 с.
ISBN 978-5-907494-30-5
Учебное пособие разработано в соответствии с действующими рабочими программами дисциплины «Начертательная геометрия и компьютерная графика» для технических специальностей и направлений подготовки, содержит основные и дополнительные сведения по выполнению схем электрических.
Для студентов всех технических специальностей и направлений подготовки бакалавриата, изучающих в курсе «Начертательная геометрия и компьютерная графика» раздел «Схемы электрические».
Одобрено к изданию кафедрой «Начертательная геометрия и графика».
ISBN 978-5-907494-30-5 © Приходько В. М., Шумун Н. М., 2023
© ФГБОУ ВО РГУПС, 2023

3
ОГЛАВЛЕНИЕ
1
Общие сведения о схемах электрических и требования к их выполнению ………………………..………………………………….
4 1.1 Определение, классификация и кодирование схем ……………….
4 1.2 Основные термины схем ……………………………………………
4 1.3 Требования к выполнению схем электрических ………………….
5 2 Правила выполнения схем …………………………………………..…….
9 2.1 Выполнение структурных схем …………………………………….
9 2.2 Выполнение функциональных схем ………………………………. 10 2.3 Выполнение электрических принципиальных схем ……………… 11 2.4 Графические символы и знаки общего применения ……………… 13 2.5 Условные графические и позиционные обозначения ……………. 16 2.6 Обозначение контактных соединений ……………………………. 34 2.7 Перечень элементов изделия ………………………………………. 35 2.8 Выполнение схем расположения ………………………………….. 37 3 Правила выполнения схем устройств микроэлектронной аппаратуры цифровой вычислительной техники ……….….……………. 40 3.1 Особенности выполнения схем ……………………………………. 40 3.2 Выполнение структурных схем …………………………………… 45 3.3 Выполнение функциональных схем ………………………………. 46 3.4 Выполнение принципиальных схем ………………………………. 51 4 Порядок выполнения индивидуального задания
«Схема электрическая принципиальная» ………………………..………. 54
Библиографический список ……………………………..………………… 57
Приложение А …………………………………………………………... 61
Приложение Б …………………………………………………………... 74
Приложение В …………………………………………………………... 80

4
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СХЕМАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
И ТРЕБОВАНИЯ К ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ
1.1 Определение, классификация и кодирование схем
Схемой называется документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними [1].
При этом под изделием понимается любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии) по конструкторской документации. [2].
Стандарт [3] определен на схемы, выполненные в бумажной и электронной форме для изделий всех отраслей промышленности и на электрические схемы энергетических сооружений. В зависимости от вида элементов и связей, входящих в состав изделия (установки), схемы подразделяются на следующие виды (в скобках приведены их коды)[3]: электрические (Э), гидравлические (Г),
пневматические (П), кинематические (К), оптические (Л), энергетические (Р),
вакуумные (В), газовые (Х), комбинированные (С), деления (Е). При этом для условного обозначения вида схем применяются прописные буквы русского алфавита.
В зависимости от основного назначения схемы подразделяются на следующие типы (в скобках приведены коды к ним): структурные (1),
функциональные (2), принципиальные (3), соединений (4), подключения (5),
общие (6), расположения (7), объединенная (0).При этом для условного обозначения типа схем применяются арабские цифры.
Наименование и код схемы определяются ее видом и типом. Следовательно, код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы, и цифровой части, определяющей тип схемы. Например, схема электрическая структурная имеет код Э1, схема электрическая функциональная – код Э2, схема электрическая принципиальная – код Э3, схема электрическая расположения – код
Э7, схема кинематическая структурная – К1, схема пневматическая принципиальная – П3, схема электрическая соединений – Э4 и т. д.
1.2 Основные термины схем
При выполнении схем применяются следующие термины.
Элемент схемы– составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение и собственные условные обозначения.
Устройство – совокупность элементов, представляющая единую конструкцию; оно может не иметь в изделии определенного функционального назначения.
Функциональная группа – совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию.
Функциональная часть – элемент, устройство, функциональная группа.

5
Функциональная цепь – совокупность элементов, функциональных групп и устройств (или совокупность функциональных частей) с линиями взаимосвязей, образующих канал или тракт определенного назначения.
Линия взаимосвязи

отрезок линии, указывающей на наличие связи между функциональными частями изделия.
Линия электрической связи – линия на схеме, указывающая путь прохождения тока, сигнала и т. п.
Термины, приведенные выше, находят широкое применение, поэтому представляют практический интерес их краткие пояснения и определения.
В зависимости от основного назначения виды схем подразделяются на типы:
Схема структурная – схема, которая определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи. Разрабатывают такие схемы при проектировании изделия на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими для общего ознакомления с изделием.
Схема функциональная разъясняет процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или изделия в целом. Используются они для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте.
Схема принципиальная определяет полный состав элементов и связей между ними. Как правило, она дает полное (детальное) представление о принципах работы изделия. Такие схемы необходимы при изучении принципов работы изделия. Они служат основанием для разработки многих конструкторских документов.
Схема соединений показывает соединения составных частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода. Этими схемами пользуются при разработке таких конструкторских документов, как чертежи, показывающие прокладку и способы крепления проводов, жгутов и кабелей.
Схема подключения показывает внешние подключения изделия.
Схема общая определяет составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации.
Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости показывает место для жгутов, проводов, кабелей и т. п.
Схема объединенная содержит элементы различных типов схем одного вида.
1.3 Требования к выполнению схем электрических
Требования к выполнению схем устанавливаются стандартами [4, 5].
Номенклатура (комплект) схем на изделие определяется особенностями этого изделия. При этом количество типов схем на изделие должно быть минимальным, но схемы должны содержать полную информацию, необходимую для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия.

6
Между схемами одного комплекта должна быть установлена однозначная связь, дающая возможность быстрого отыскания одних и тех же элементов, устройств, связей или соединений на всех схемах данного комплекта.
Для выполнения схем применяются листы как основных форматов
(табл. 1), так и дополнительных форматов [4].
Таблица 1
Обозначение
Формата
А0
А1
А2
А3
А4
Размеры сторон, мм
841×1189 594×841 420×594 297×420 210х×297
Дополнительные форматы образуются увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. При этом основные форматы являются предпочтительными [6].
При выборе форматов необходимо учитывать: возможность автоматизации выполнения схем; объем и сложность проектируемого изделия; степень детализации данных, которые обусловлены назначением схемы; условия хранения, обращения схем.
Выбранный формат должен обеспечивать компактное выполнение схемы, не нарушая при этом ее наглядности и удобства пользования ею.
Схемы электрические выполняются без соблюдения масштаба и не учитывают действительного пространственного расположения составных частей изделия или учитывают приближенно.
Графические обозначения элементов, устройств, функциональных групп и соединяющие их линии взаимосвязи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивалось наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей. При этом условные графические
обозначения (УГО) элемента допускается располагать в том же порядке, в каком они расположены в изделии, но при условии, что это не нарушит удобочитаемости схемы [7].
Расстояние (просвет) между двумя соседними линиями УГО графического обозначения должно быть не менее 1,0 мм, а между соседними параллельными линиями связи – не менее 3,0 мм. При этом расстояние между отдельными УГО должно быть не менее 2,0 мм.
При выполнении схем применяют следующие графические обозначения:
УГО, установленные стандартами, а также построенные на их основе: прямоугольники; упрощенные внешние очертания
(в том числе аксонометрические). При необходимости применяют нестандартные УГО. В последнем случае на схеме приводят соответствующие пояснения.
УГО изображают на схемах в размерах, определяемых по вертикали и горизонтали количеством шагов модульной сетки М (рис. 1).
При этом шаг модульной сетки для каждой схемы может быть любым, но одинаковым для всех элементов и устройств данной схемы [3].
Размеры УГО, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия. Все размеры графических обозначений допускается изменять пропорционально.

7
Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии взаимосвязи.
Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в таком положении, в каком они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90 0
, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается УГО поворачивать на угол, кратный 45 0
, или изображать зеркально повернутым.
Рис. 1. Модульная сетка
Линии взаимосвязи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров УГО. Рекомендуемая толщина линий 0,3–0,4 мм.
При этом линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений. В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий взаимосвязи сравнительно небольшой длины.
Линии взаимосвязи, переходящие с одного листа на другой, как правило, следует обрывать за пределами изображения схемы без стрелок. Рядом с обрывом линии должно быть указано условное обозначение или наименование, присвоенное данной линии, например, номер провода, сокращенное обозначение сигнала или его наименование и т. п., а в круглых скобках – номер листа схемы и зоны при ее наличии, на который переходит линия взаимосвязи (рис. 2). Как правило, линии взаимосвязи должны быть показаны полностью.

8
Рис. 2. Условные обозначения обрывов линий:
а – линия с условным обозначением А111 переходит на лист 3;
б – линия с условным обозначением А111 переходит на данный лист с листа 2;
в – линия с условным обозначением А111 переходит на лист 3 в зону Б4
(к номеру допускается добавлять после знака дробной черты обозначение зоны, в которой находится продолжение линии).

9
2 ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ
В стандарте [5] приведены правила выполнения схем различных типов.
Ниже рассмотрены правила выполнения структурных, функциональных, принципиальных схем и схем расположения.
2.1 Выполнение структурных схем
На структурной схеме изделия изображают все его основные функциональные части и взаимосвязи между ними [5]. При этом функциональные части изображают в виде прямоугольника или УГО. Если для их обозначения применены прямоугольники, то на схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия. На схеме допускается также указывать тип элемента (устройства) и обозначение документа (основной конструкторский документ, ГОСТ, ТУ), в соответствии с которым этот элемент
(устройство) применен. Наименования, типы и обозначения рекомендуется вписывать внутрь прямоугольника.
При большом количестве функциональных частей взамен наименований, типов и обозначений допускается проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо, с расшифровкой в таблице, помещаемой на поле схемы.
На схеме допускается помещать поясняющие надписи, диаграммы
(таблицы), определяющие последовательность иллюстрируемых процессов во времени, а также указывать параметры в характерных точках, например, величины токов, напряжений, формы и величины импульсов и т.п.
Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется обозначать стрелками направление хода процессов, происходящих в схеме изделия.
Рассмотрена схема электрическая структурная блока питания электронной аппаратуры (рис. 3). Он состоит из сетевого трансформатора TV, выпрямителей
U1 и U2, стабилизаторов Т1 и Т2, рассчитанных на выходное напряжение 5 и 15
В. Стабилизаторы построены по комбинационной схеме. Режимы работы стабилизаторов устанавливают подбором резисторов R1, R2 и R4, R5.
Точную установку выходных напряжений производят подстроечными резисторами PR1 и PR2. Блок питания получает от сети переменного тока напряжением 220 В через штырь двухпроводного контактного разъемного соединения X1 и выключателя S1. Постоянное выходное напряжение с величинами 5 В и 15 В снимают с гнезда четырехпроводного контактного разъемного соединения [8].