家庭照明電路設計.doc

課程設計說明書課程名稱： 電工課程設計 題 目： 家庭照明電路設計 學生姓名： 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 指導教師： 日 期： 2015 年 06 月 23 日目錄一、設計任務與要求11設計任務：12設計要求：1二、方案設計與論證1三、單元電路設計21、雙控開關22、二孔和三孔插座23、燈和控制開關3四、總電路工作原理、元器件清單和參數(shù)計算31總原理圖32家庭電路分布圖43電路完整工作過程描述84.元件清單95.參數(shù)的計算12五、仿真調(diào)試與分析14六、結論與心得14七、參考文獻15 17題目：家庭照明電路設計一、設計任務與要求 1設計任務：1、根據(jù)課堂講授內(nèi)容，學生做相應的自主練習，消化課堂所講解的內(nèi)容。2、通過調(diào)試典型例題或習題積累調(diào)試程序的經(jīng)驗。3、理解家庭電路的基本原理，鞏固和加深在電路課程中所學的理論知識和實踐技能。 4、學會查閱相關手冊和資料，了解照明電燈的相關知識，培養(yǎng)獨立分析與解決問題的能力。 5、掌握常用電子電路的一般設計方法，學會使用常用電子元器件,正確開繪制電路圖。 6、掌握平面圖的正規(guī)設計與應用。2設計要求：1、查閱相關資料，開始撰寫設計說明書；2、先給出總體方案并對工作原理進行大致的說明；3、依次對各部分分別給出單元電路，并進行相應的原理、參數(shù)分析計算、功能以及與其他部分電 路的關系等等說明；4、列出標準的元件清單；5、總體電路的繪制及總體電路原理相關說明；6、對電路作出仿真；演示并記錄其實際效果；7、列出設計中所涉及的所有參考文獻資料。 二、方案設計與論證本方案是通過對實際的家居用電情況以及一些用電設備情況，專門設計符合自己家里情況的總體用電分布。此分布圖是一間房子用電分布。從電度表一直到照明設備是一個完整的系統(tǒng)，畫出設計施工圖（電工人員可以根據(jù)你的圖紙進行施工），設計書中有完整的分析過程，包括用電量的估算，電表，空氣開關，控制開關，照明設備的規(guī)格型號，配線的規(guī)格，安裝的位置等。最后統(tǒng)計估算出工程總造價。設計目的：1、理解家庭電路的基本原理，鞏固和加深在電路課程中所學的理論知識和實踐技能。 2、學會查閱相關手冊和資料，了解照明電燈的相關知識，培養(yǎng)獨立分析與解決問題的能力。 3、掌握常用電子電路的一般設計方法，學會使用常用電子元器件,正確開繪制電路圖。4、掌握平面圖的正規(guī)設計與應用。5、認真寫好總結報告，培養(yǎng)嚴謹?shù)淖黠L與科學態(tài)度，提高我們 從實踐中提高的能力。家庭照明電路組成部分的功能和安裝要求 家庭照明電路組成部分主要包括電能表、閘刀、 空氣開關、導線（包括火線和零線）、熔斷器、電燈開關、電燈和插座這幾部分。 三、單元電路設計1、雙控開關雙控開關實際上就是兩個單刀雙擲開關串起來后再接入電路。每個單刀雙擲開關有三個接線端，分別連著兩個觸點和一個刀。具體接法：把兩個單刀雙擲開關的兩個觸點分別相連，即開關1的觸點1與開關2的觸點1相連，開關1的觸點2與開關2的觸點2相連，然后兩個開關的刀做為整個開關的兩端接入電燈的兩端。這樣當開關1和2的刀同時接打向各自觸點1或同時打向觸點2時，電路接通，燈亮。若兩開關的刀一個打向觸點1而另一個打向觸點2時，電路不通，燈滅。因此兩個開關都可以控制燈。兩個開關可以放在臥室的前后，這樣可以在進入臥室前開燈，在臥室里面關燈。既能照明，又能避免人走燈不滅而浪費電。2、二孔和三孔插座二孔插座主要用于小功率的家用電器，如電風扇、電視機、音響等。三孔插座上面孔為地線，左零（N）右火（L），家用電器設備由于絕緣性能不好或使用環(huán)境潮濕，會導致其外殼帶有一定靜電，嚴重時會發(fā)生觸電事故。為了避免出現(xiàn)的事故可在電器的金屬外殼上面連接一根電線，將電線的另一端接入大地，一旦電器發(fā)生漏電時接地線會把靜電帶入到大地釋放掉。三孔插座主要用于大功率的用電器，如空調(diào)，電熱水器，冰箱。3、燈和控制開關在并聯(lián)燈泡時盡量就近原則，節(jié)約電線，選購燈泡時要考慮清楚其用途，不要浪費。四、總電路工作原理、元器件清單和參數(shù)計算1總原理圖2家庭電路分布圖客廳的布局如圖所示，普通插座安裝的高度為1.3米，為了開門時方便觸摸到開關，開關安裝在門口附近，開關的高度為1.3米。墻上的節(jié)能燈安裝的高度為2.5米?？蛷d是會客和家人團聚的場所，燈的裝飾性和照明要求應有利于創(chuàng)造熱烈氣氛，使客人有賓至如歸之感。一般照明（主體燈），特別是采用花飾吊燈的，應安裝在房間的中央。墻上掛有橫幅字畫的，可在字畫兩邊安裝兩盞合適的壁燈，沙發(fā)旁邊置放一盞落地燈。這樣的布置，顯得穩(wěn)重大方?？蛷d的燈具應該說是最富于變化，也是最可以別出心裁地進行設計的。這是由客廳的特點所決定的。在客廳的聚談休憩區(qū)，燈光應當體現(xiàn)明亮、呈散射式的，故宜選用吊燈、吸頂燈以及燈槽和燈柵等。在客廳的音樂欣賞區(qū)，可選用壁燈或射燈，抑或地腳燈，使光與聲音自然融和。臥室的布局如圖所示，電燈是安裝雙控開關的，一個開關安裝在門口，另一個開關安裝在床頭，便于主人控制。開關的高度為1.3米。盡量不要使用裝飾性太強的懸頂式吊燈，它不但會使你的房間產(chǎn)生許多陰暗的角落，也會在頭頂形成太多的光線，躺在床上向上看時燈光還會刺眼。最好采用向上打光的燈，既可以是房頂顯得高遠，又可以使光線柔和，不直射眼睛。除主要燈源外，還應設臺燈或壁燈，以備起夜或睡前看書用。另外，角落里設計幾盞射燈，以便用不同顏色的燈炮來調(diào)節(jié)房間的色調(diào)，如黃色的燈光就會給臥室增添不少浪漫的情調(diào)。插座的安裝高度為1.3米，門口的開關距離門應有20毫米，安裝高度為1.3米。墻上的節(jié)能燈的安裝高度為2.5米。燈光可以改變房間的氣氛和個人的感覺，臥室是休息的地方，除了提供易于安眠的柔和光源之外，更重要的是要以燈光的布置來緩解白天緊張的生活壓力，所以臥室的燈光應以柔和為原則。一般臥室的燈光照明，可分為普通照明、局部照明和裝飾照明三種。普通照明供起居室休息；而局部照明則包括供梳妝、閱讀、更衣收藏等；裝飾照明主要在于創(chuàng)造臥室的空間氣氛，如浪漫、溫馨等氛圍。 臥室的普通照明，在設計時要注意光線不要過強或發(fā)白，因為這種光線容易使房間顯得呆板而沒有生氣,最好選用暖色光的燈具，這樣會使臥室感覺較為溫馨。普通照明最好裝置兩個控制開關，方便使用。 除普通照明外，臥室宜設置局部組合照明，例如在睡床旁設置床頭燈，方便閱讀。閱讀的燈光，要有適當?shù)陌才?，因為燈光太強或不足，均會直接影響視覺，對眼睛造成損害；梳妝臺和衣柜上的局部照明可方便整妝，梳妝臺的照明，現(xiàn)在大多在鏡子上方置燈，其實這樣容易產(chǎn)生陰影，如在化妝鏡兩側考慮裝燈是最為明智的方法，但是要注意光線不宜過白或過強，盡量與自然光接近。 總之，臥室的燈具不必多，有兩三種適當?shù)木涂梢粤?。有些臥室在光源的設計上，僅僅在床頭柜上布置兩盞臺燈，梳妝臺上布置兩盞小射燈，頂上零星補助幾盞嵌入式燈，總共三種燈具，但創(chuàng)造出來的環(huán)境卻是一流的。當然，巧妙的使用落地燈、壁燈甚至小型的吊燈，也可以較好地營造臥室的環(huán)境氣氛。廚房臥室的布局如圖所示，廚房的開關插座位置以標出，開關的高度為1.3米，廚房插座高1.3米，采用防水插座。墻上節(jié)能燈的高度為3米，吊燈安置在天花板上。廚房照明對亮度要求很高，因為，燈光對食物的外觀也很重要，它可以影響人的食欲；由于人們在廚房中度過的時間較長，所以燈光應愜意而有吸引力，這樣能提高制作食物的熱情。一般廚房照明，在操作臺的上方設置嵌入式或半嵌入式散光型吸頂燈，嵌入口罩以透明玻璃或透明塑料，這樣頂棚簡潔，減少灰塵、油污帶來的麻煩。灶臺上方一般設置抽油煙機，機罩內(nèi)有隱形小白熾燈，供灶臺照明，光源采用暖色調(diào)，功率為32瓦的節(jié)能燈，插座安裝油煙機，電磁爐，電飯煲等廚房用品。衛(wèi)生間的電子元件的布局如圖所示，燈光不應太暗，一般是21w左右的燈。開關安裝在門口，距離門20毫米，當我們一進衛(wèi)生間就能觸摸到開關，開關的高度應為1.3米高。墻上節(jié)能燈的安裝高度為2.5米，而且需要裝一個抽風機。3電路完整工作過程描述（總體工作原理）配電箱的總閘起控制整個家庭電路。每個房間都有單獨的空氣開關在配電箱里，避免一路過載致使整個家庭的電路都斷了?？偩€上的漏電開關起保護作用。在陽臺和大門口裝有光聲控制開關，避免老是開關開關的麻煩。每個房間都配有強光的節(jié)能燈管和弱光的節(jié)能燈，可以起到不同時間的不同需要。每個房間都裝有雙控開關，分別在門口和床頭，方便睡覺時控制燈。家庭電路設計最重要的考慮的安全的考慮，無論什么時候都需要把安全放在第一位。家庭電路設計可分為2類：強電（220v電器用電）和弱電（電話、電腦、有線電視等數(shù)據(jù)線），我國電壓是220v。如果弱電電器需要使用的話，可以選用220轉(zhuǎn)110v的專用插座，這種插座可以方便的將220v的交流電轉(zhuǎn)換為110v電。但是，在我國電器市場里，一般的弱電電器都都帶有變壓器，無需安裝專門的轉(zhuǎn)換插座。首先要了解一下自己住宅的額定功率，以便選擇合適大小的電表，推薦10A或更大的，因為現(xiàn)在家電功率都比較大，所以還是大點好。在住宅的墻壁留的電源插座需要有足夠的數(shù)量，最好是在每面墻都留好1-2只插座，另外還需要考慮插座的兼容性問題，有方的，有圓的，最好選用國標和美標通用型的，另外為了防止小孩子玩耍時觸電，最好選用防觸電型的插座。還有一點需要注意的是，在設計好管線走向后應及時把圖紙保存好，以備日后修理時使用。 布置室內(nèi)照明應滿足一定的要求：保證照度均勻，盡量減少眩光和暗影，力求經(jīng)濟合理，滿足局部的要求。 臥室1：布置一個節(jié)能燈20瓦、一個節(jié)能燈管24瓦、兩個插座、兩個開關。臥室2：布置一個節(jié)能燈20瓦、一個節(jié)能燈管24瓦、兩個插座、兩個開關。臥室3：布置一個節(jié)能燈20瓦、一個節(jié)能燈管24瓦、兩個插座、兩個開關?？蛷d：布置一個150瓦的吊燈、四個插座、兩個節(jié)能燈20瓦、三個開關。廚房：布置一個150瓦的吊燈、兩個插座、一個節(jié)能燈20瓦、一個開關。走廊：布置一個日光燈管24瓦、一個開關書房：布置一個節(jié)能燈20瓦、一個節(jié)能燈管24瓦、一個插座、兩個開關。廁所：布置一個節(jié)能燈20瓦、一個開關。陽臺：主陽臺布置一個24瓦的節(jié)能燈管；小陽臺布置一個20瓦的節(jié)能燈4.元件清單 屬性名稱品牌型號數(shù)量單價（元）吊燈 拓藝81502200開關（單個和雙個）德力西86型812聲光控開關 德力西 I86SG230節(jié)能燈雷士EST5915節(jié)能燈管飛利浦飛利浦18W530插座德力西 EA86S161320空氣開關正泰2P 63A720電能表畢躍DDS738150防漏電開關德力西Cvb6vs 63A142總價：2*200+8*12+2*30+9*15+5*30+13*20+7*20+1*50+1*42=1333元如下為家用電器功率匯總表：（功率最大時）房間 名稱 品牌數(shù)量（個）功率（W）共計（功率）客廳吊燈 拓藝 型號： 81501150150節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST522040電視產(chǎn)品名稱：Sony/索尼 KLV-42HX655清晰度: 1080p(全高清) 品牌: Sony/索尼屏幕尺寸: 42英寸 1200200空調(diào)落地空調(diào)Gree/格力 KFR-26GW/(26570)FNBa-3 118001800臥室空調(diào)壁式空調(diào)Gree/格力KFR-26GW/(26570)FNBa-3 315004500節(jié)能燈管品牌:Philips/飛利浦型號:飛利浦18W32472節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST532060廚房吊燈 拓藝 型號： 81501150150節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST512020電冰箱產(chǎn)品名稱：Haier/海爾 BCD-539WT冰箱冰柜品牌: Haier/海爾箱門結構: 對開雙門式1800800油煙機油煙機品牌: Sakura/櫻花型號: CXW-YH-B111200200排氣扇品牌: Genuin/正野貨號: BPT12-13C12424電飯煲產(chǎn)品名稱：Supor/蘇泊爾 CFXB30FC11. 品牌: Supor/蘇泊爾，型號: CFXB30FC118-601600600消毒柜品牌: SIEMENS/西門子型號: ZTD-100L-308-61200200廁所節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST512020熱水器品牌: Haier/海爾熱水器海爾型號: ES405060V-U1110001000書房節(jié)能燈nVc/雷士 型號: EST512020節(jié)能燈管品牌:Philips/飛利浦型號:飛利浦18W12424主陽臺節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST512020小陽臺節(jié)能燈管品牌:Philips/飛利浦型號:飛利浦18W12424門口節(jié)能燈 nVc/雷士 型號: EST521530走廊節(jié)能燈管品牌:Philips/飛利浦型號:飛利浦18W12424共計 總功率： 9978W5.參數(shù)的計算（1）由公式I=P/U=9978/220=46A 因此選擇電能表10（60）（2）空氣開關的選擇，空氣開關,常見的有以下型號/規(guī)格：C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等規(guī)格,其中C表示脫扣電流,即起跳電流。 由公式Ie=Pek 式中：Ie-斷路器的額定電流 （A） Pe-負荷的額定功率 （KW） K-估算系數(shù) 8-10 總功率為Ie=Pek=2.1910=21.9A所以空氣開關的額定電流為32A同理可得：客廳、廚房、臥室、書房與廁所、的空氣開關的額定電流分別為25A、16A、16A、16A。（3）線的選擇一般銅線安全計算方法是：2.5平方毫米銅電源線的安全載流量28A。4平方毫米銅電源線的安全載流量35A。 6平方毫米銅電源線的安全載流量48A。10平方毫米銅電源線的安全載流量65A。16平方毫米銅電源線的安全載流量91A。25平方毫米銅電源線的安全載流量120A。由上表的家庭電器功率匯總表可知，總功率為9978瓦。所以I=P/U=9978/220=46A 選擇截面積為10的主導線。同理可得客廳、廚房、臥室、書房、廁所的線截面積為：4、4、2.5、1、2.5。大概使用銅線數(shù)如下：規(guī)格/品牌型號外觀單價10 遠東電纜BV10紅625元/100米10遠東電纜BV10藍625元/100米4 熊貓BV4紅197元/50米4熊貓BV4藍197元/50米2.5 熊貓BV2.5紅125元/50米2.5熊貓BV2.5藍125元/50米2.5 正泰BV2.5綠228元/100米1熊貓BV1紅50元/50米1熊貓BV1藍50元/50米線路布線用線量計算： 總線為：2*（3+3+3+5+3+2+4+2.6+4+1+4+2）=69.2m 地線：3+3+3+5+3+2+4+2.6+4+1+4+2+3+3+4+4+4+1+1=54.6 m 臥室：4*（4+2+1+3+3）+（2+2+4+3）=96 m客廳：2*（4+4+5+2）=30 m廚房：2*（3+5+5+2）=30 m廁所：2*（1.7+1.3+2）=10 m書房：2+4+2+3+4+2=17m陽臺：2*3=6 m總計：780元總計：780+1333=2113元五、仿真調(diào)試與分析陽臺燈聲光控系統(tǒng)，具體要求是：當環(huán)境明亮情況下，照明系統(tǒng)自動關閉；當環(huán)境昏暗情況下，可以通過聲音自動觸發(fā)照明系統(tǒng)，離去后自動熄滅。聲光控系統(tǒng)的原理圖：六、結論與心得經(jīng)過一周的課程設計，讓我知道，學習上的好多事物的了解與學習應該是主動的。被動性的學習遠遠不能使自己學到更多的知識，就好比這次課程設計，大部分的知識是通過查找來完善自己。設