電工課程設(shè)計(jì)家庭照明電路

1、廣東石油化工學(xué)院電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目 家庭照明電路 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 指導(dǎo)教師 時(shí)間 電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名 _龍小蘭_ 班級(jí) 裝控11-1 學(xué)號(hào) 01 評(píng)分 設(shè)計(jì)課題：家庭照明電路設(shè)計(jì)任務(wù)與要求查找一個(gè)感興趣的電工電子技術(shù)應(yīng)用電路，要求電子元件超過3050個(gè)或或含中規(guī)模以上的集成電路。根據(jù)應(yīng)用電路的功能，確定封面上的題目，然后完成以下任務(wù)：1、分析電路由幾個(gè)部分組成，并用方框圖對(duì)它進(jìn)行整體描述；2、對(duì)電路的每個(gè)部分分別進(jìn)行單獨(dú)說明，畫出對(duì)應(yīng)的單元電路，分析電路原理、元件參數(shù)、 所起的作用、以及與其他部分電路的關(guān)系等等；3、用簡單的電路圖繪圖軟件繪出整體電路圖；4、對(duì)整體電路原理進(jìn)

2、行完整功能描述；5、列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；6、制作電路實(shí)物或?qū)M(jìn)行電路仿真，演示并記錄其實(shí)際效果；設(shè)計(jì)步驟1、查閱相關(guān)資料，開始撰寫設(shè)計(jì)說明書；2、先給出總體方案并對(duì)工作原理進(jìn)行大致的說明；3、依次對(duì)各部分分別給出單元電路，并進(jìn)行相應(yīng)的原理、參數(shù)分析計(jì)算、功能以及與其他部分電 路的關(guān)系等等說明；4、列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；5、總體電路的繪制及總體電路原理相關(guān)說明；6、對(duì)電路作出仿真；演示并記錄其實(shí)際效果；7、列出設(shè)計(jì)中所涉及的所有參考文獻(xiàn)資料。 參考文獻(xiàn)1、電工入門-知識(shí)與實(shí)踐課堂 蔡杏山 電子工業(yè)出版社2、電工技術(shù)手冊(cè) 數(shù)字化手冊(cè)編委會(huì) 機(jī)械工業(yè)出版社; 第1版 3、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn) 陳

3、光明、施金鴻、桂金蓮 北京航空航天大學(xué)出版社 目錄一、總體方案與原理說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3二、客廳單元電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 三、廚房電路單元. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6四、臥室單元電路圖. . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8五、衛(wèi)生間單元電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9六、走廊陽臺(tái)燈的自動(dòng)控制系統(tǒng). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9七、電線的相關(guān)資料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10八、工程造價(jià)

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12九、設(shè)計(jì)總結(jié)與心得體會(huì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13十、附圖：總電路及客廳單元電路圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14十一、附圖：廚房及臥室單元圖. . . . . . . . . . . . . . . .15十二、衛(wèi)生間單元圖. . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16十三、仿真電路原理圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16十四、仿真電路圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17一、總體方案與原理說明家向來是我們溫暖的港灣，所以合理對(duì)家庭照明電路進(jìn)行總體布線以及安裝是很重要的，甚至于關(guān)乎著人們的生命，所以家庭照明電路務(wù)必安全并盡量經(jīng)濟(jì)?？傮w來說，根據(jù)不同位置以及不同

7、功率的用電器選擇不同的大小的電線,并且根據(jù)安全需求安裝地線。查資料知4mm2的銅線可供功率大約為5500w，所以選用4mm2的銅線作為進(jìn)戶線，而耗電量比較大的家用電器是：空調(diào)5A(1.2匹)，電熱水器10A，微波爐4A，電飯煲4A，洗碗機(jī)8A，帶烘干功能的洗衣機(jī)10A，電開水器4A ，所以插座線選用2.5mm2的銅線，2.5mm2的銅線可承受的安全功率大約為3300w，可以滿足以上電器的使用功率；而對(duì)于節(jié)能燈或燈管這類的小功率照明用電器則選用1.5mm2的銅線作為其電源線。由于不可能同時(shí)使用所有電器，所以用4mm2的銅線已經(jīng)足夠滿足用戶需要。 二、客廳單元電路客廳作為待客的主要場所，所以其功能

8、要求較高，其電路圖見附圖二；當(dāng)接入外電線時(shí)，先接入電度表,其位置為屋檐下距屋頂50公分處的墻壁中央；然后接入總控制開關(guān)即閘刀開關(guān),其位置在電度表正下方，距離約為30公分；然后進(jìn)入客廳內(nèi)的漏電開關(guān)，漏電開關(guān)裝在距離房頂100公分、距離門口50公分處；接著就是客廳內(nèi)部的線路布置。由于客廳面積較大所以用兩盞燈管，分別安裝在大門兩側(cè)的墻中央，距離房頂大約40公分；然后安裝兩個(gè)插座，它們的位置由圖可知，一只裝在正對(duì)墻中央偏左20公分左右，距房頂2米，另外一只安裝在門右側(cè)墻距窗戶20公分、距房頂2米的地方?？蛷d的電器清單如下：名稱品牌額定值單價(jià)數(shù)量總價(jià)五孔插座西門子（86型）16A15.00元2只30元普

9、通日光燈管飛利浦(型號(hào): TL-D;燈頭型號(hào): T8)18w5.00元2盞10.00元家用彩電25英寸創(chuàng)維彩電100w1300元1臺(tái)1300元空調(diào)格力（KFR-50LW/（50553）FNAd-3）制冷功率1740w1800元1臺(tái)1800元電度表創(chuàng)德利（DDS825 15-60A）60A25.00元1只25.00元閘刀開關(guān)大師傅（型號(hào): 2012；規(guī)格: 2P）60A18.00元1只18.00元漏電開關(guān)正泰（型號(hào): 斷路器 DZ47LE-63 /60A 2P）60A46.00元1只46.00元普通開關(guān)歐普86型致美一位單開P081611A10A9.00元1只9.00元 電能表的工作原理是：當(dāng)把

10、電能表接入被測電路時(shí)，電流線圈和電壓線圈中就有交變電流流過，這兩個(gè)交變電流分別在它們的鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通；交變磁通穿過鋁盤，在鋁盤中感應(yīng)出渦流；渦流又在磁場中受到力的作用，從而使鋁盤得到轉(zhuǎn)矩（主動(dòng)力矩）而轉(zhuǎn)動(dòng)。負(fù)載消耗的功率越大，通過電流線圈的電流越大，鋁盤中感應(yīng)出的渦流也越大，使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩就越大。即轉(zhuǎn)矩的大小跟負(fù)載消耗的功率成正比。功率越大，轉(zhuǎn)矩也越大，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)也就越快。鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，又受到永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩的作用，制動(dòng)力矩與主動(dòng)力矩方向相反；制動(dòng)力矩的大小與鋁盤的轉(zhuǎn)速成正比，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，制動(dòng)力矩也越大。當(dāng)主動(dòng)力矩與制動(dòng)力矩達(dá)到暫時(shí)平衡時(shí)，鋁盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。負(fù)載所消耗的電能與鋁盤的

11、轉(zhuǎn)數(shù)成正比。鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)計(jì)數(shù)器，把所消耗的電能指示出來。這就是電能表工作的簡單過程。 漏電保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作原理是：在一個(gè)鐵芯上有兩個(gè)組：一個(gè)輸入電流繞組和一個(gè)輸出電流繞組，當(dāng)無漏電時(shí)，輸入電流和輸出電流相等，在鐵芯上二磁通的矢量和為零，就不會(huì)在第三個(gè)繞組上感應(yīng)出電勢，否則第三繞組上就會(huì)感應(yīng)電壓形成，經(jīng)放大去推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使開關(guān)跳閘。在上述UPS前面加漏電保護(hù)開關(guān)，盡管UPS無漏電現(xiàn)象，但由于各次諧波在鐵芯中形成的磁通矢量和由于鐵芯的磁滯作用而不能為零，于是就出現(xiàn)了類似漏電的假象，使漏電保護(hù)器頻繁跳閘。漏電將火線零線同時(shí)穿過一個(gè)O型磁環(huán)作為初級(jí),次級(jí)用N匝輸出去推動(dòng)一個(gè)電磁機(jī)構(gòu),電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作則

12、脫扣.原理是正常情況下火線和零線上的電流流進(jìn)等于流出,所以感應(yīng)出來的次級(jí)電壓也為零,當(dāng)火線或零線有一根線對(duì)地有接地電阻或短路,則 火線和零線上的電流出現(xiàn)電壓差,通過次級(jí)感應(yīng)出來,當(dāng)?shù)揭欢ǖ牟钪稻屯苿?dòng)電磁機(jī)構(gòu)脫開主回路.漏電保護(hù)器工作原理，正常工作時(shí)電路中除了工作電流外沒有漏電流通過漏電保護(hù)器，此時(shí)流過零序互感器(檢測互感器)的電流大小相等，方向相反，總和為零，互感器鐵芯中感應(yīng)磁通也等于零，二次繞組無輸出，自動(dòng)開關(guān)保持在接通狀態(tài)，漏電保護(hù)器處于正常運(yùn)行。當(dāng)被保護(hù)電器與線路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，就有一個(gè)接地故障電流，使流過檢測互感器內(nèi)電流量和不為零，互感器鐵芯中感應(yīng)出現(xiàn)磁通，其二次繞組有感應(yīng)電流產(chǎn)

13、生，經(jīng)放大后輸出，使漏電脫扣器動(dòng)作推動(dòng)自動(dòng)開關(guān)跳閘達(dá)到漏電保護(hù)的目的。漏電保護(hù)器按脫扣方式不同分為電子式與電磁式兩類： 電磁脫扣型漏電保護(hù)器，以電磁脫扣器作為中間機(jī) 構(gòu)，當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)使機(jī)構(gòu)脫扣斷開電源。 這種保護(hù)器缺點(diǎn)是：成本高、制作工藝要求復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn) 是：電磁元件抗干擾性強(qiáng)和抗沖擊（過電流和過電壓的沖擊）能力強(qiáng)；不需要輔助電源；零電壓和斷相后的漏電特性不變。 電子式漏電保護(hù)器，以晶體管放大器作為中間機(jī)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)由放大器放大后傳給繼電器，由繼電器控制開關(guān)使其斷開電源。 這種保護(hù)器優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度高（可到5mA）；整定誤差小，制作工藝簡單、成本低。缺點(diǎn)是：晶體管承受沖擊能力較弱，抗環(huán)境干

14、擾差；需要輔助工作電源（電子放大器一般需 要十幾伏的直流電源），使漏電特性受工作電壓波動(dòng)的影響；當(dāng)主電路缺相時(shí)，保護(hù)器會(huì)失去保護(hù)功能。 三、廚房電路單元，其電路見附圖三 廚房是日常生活的重要場所，由于我家的特殊結(jié)構(gòu)，飯廳與廚房連在一起，所以也有兩盞節(jié)能燈，其中一盞安裝位置大約為門口這側(cè)距右墻1米、距屋頂1米處，另外一盞位置大約為距門口這堵墻3米、距房頂1米處；有兩個(gè)插座是分別滿足不同方位電器的使用，靠門這側(cè)的插座主要是滿足電飯鍋、電磁爐和電風(fēng)扇的使用需求，所以用2.5mm2的導(dǎo)線滿足它們所需的用電功率,其位置大約為距靠近客廳那側(cè)墻1米、距屋頂2米的地方；另外一個(gè)插座主要是用于抽油煙機(jī)的使用，所

15、以也用2.5mm2的導(dǎo)線，其位置大約為靠衛(wèi)生間那側(cè)墻距左側(cè)墻1米、距房頂1.5米處。 廚房使用的用電器如下：名稱品牌額定值單價(jià)數(shù)量總價(jià)抽油煙機(jī)海爾CXW-200-JC30D200w1200元11200元電磁爐美的ST21062100w300元1300元電飯鍋美的YJ307M500w120元1120元電風(fēng)扇艾美特 壁扇 W329A42w150元1150元節(jié)能燈飛利浦標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)能燈18W冷日光色18w19.00元257.00元五孔插座西門子（86型）16A15.00元2只30元普通開關(guān)歐普86型致美一位單開P081611A10A9.00元1只9.00元E27燈座 燈頭極浦國際電工10A6.00元6只

16、36.00元四、臥室單元，其電路見附圖四 臥室是休息的主要場所，所以要求相對(duì)簡單，用一只五孔插座就可以了其位置大概在距窗戶30公分、距房頂1.5米處；然后裝一盞電燈并且用雙控開關(guān)控制，節(jié)能燈位置在墻中央距屋頂1米處，其中一只開關(guān)安裝在距窗戶20公分、距房頂2米處，另外一只安裝在門口距屋頂2米、距門口20公分處；其電路圖如下：所用的電器如下表：名稱品牌額定值單價(jià)數(shù)量價(jià)格節(jié)能燈飛利浦標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)能燈18W冷日光色18w19.00元1只19.00元五孔插座西門子（86型）16A15.00元1只15.00元單聯(lián)雙控開關(guān)西門子5TA01141CC110A14.60元2只29.20元五、 衛(wèi)生間單元電路衛(wèi)生間

17、的電路要求相對(duì)簡單，要求裝有插座為抽風(fēng)機(jī)、電熱水器之類的提供電源，其位置大約為在抽風(fēng)口旁側(cè)20公分處、距屋頂30公分的地方；另外安裝一盞電燈就滿足要求了，其位置為墻中央距屋頂1米處。其電路圖見附圖五：所用電器如下：名稱品牌額定值單價(jià)數(shù)量價(jià)格節(jié)能燈飛利浦標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)能燈18W冷日光色18w19.00元1只19.00元五孔插座西門子（86型）16A15.00元1只15.00元普通開關(guān)歐普86型致美一位單開P081611A10A9.00元1只9.00元六、走廊陽臺(tái)燈的自動(dòng)控制系統(tǒng)基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，安全方便，智能節(jié)能，是樓宇智能化和物業(yè)管理現(xiàn)代化之首選產(chǎn)品。 全自動(dòng)感應(yīng)：人

18、來開關(guān)立即接通，人離開后延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。 自動(dòng)測光：應(yīng)用光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)（出廠設(shè)置），也可隨意調(diào)節(jié)至任何光線下感應(yīng)或全天侯感應(yīng)。 自動(dòng)隨機(jī)延時(shí)：開關(guān)感應(yīng)接通后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體活動(dòng)，開關(guān)將持續(xù)接通，直到人離開后才延時(shí)關(guān)閉（開關(guān)在檢測到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延增加一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn)）。 1 按圖安裝好開關(guān)，開關(guān)加電后有一分鐘左右的初始化時(shí)間，在初始化時(shí)間內(nèi)開關(guān)會(huì)自動(dòng)間隔通斷0-3次，（如果在黑暗或光線較暗時(shí)或已把感光度調(diào)節(jié)旋鈕向左調(diào)到“白天或光線較亮?xí)r感應(yīng)”狀態(tài)，開關(guān)加電后即會(huì)接通負(fù)載工作），一分鐘后開關(guān)處于正常監(jiān)控狀態(tài)。 2 延

19、時(shí)/感光調(diào)節(jié)：延時(shí)調(diào)節(jié)旋鈕出廠時(shí)處于最右端（時(shí)間為16秒），逆時(shí)調(diào)節(jié)則延長時(shí)間時(shí)變長（最長為350秒）；感光調(diào)節(jié)旋鈕出廠時(shí)處于最右端（光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)），逆時(shí)針方向調(diào)節(jié)，則加大感光范圍，逆時(shí)針調(diào)節(jié)到頭則全天侯感應(yīng)。 （注：調(diào)節(jié)前須斷電；旋鈕的調(diào)節(jié)范圍只是一個(gè)扇形面約180度，并非圓周，請(qǐng)用小一字批輕輕調(diào)節(jié)，不可大力，以免損壞電位器）七、電線的相關(guān)資料查閱相關(guān)資料與書籍，家用電源線應(yīng)采用BVV2×2.5和BVV2×1.5型號(hào)的電線。BVV是國家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，為銅質(zhì)護(hù)套線，2×2.5和2×1.5分別代表2芯2.5平方毫米和2芯1.5平方毫米。一般情況下，2

20、5;2.5做主線、干線，2×1.5做單個(gè)電器支線、開關(guān)線。單相空調(diào)專線用BVV2 ×4，另配專用地線。 在市場上常見的電線有RVB-70型聚氯乙烯絕緣平行軟線和雙絞軟線，RVI-70型聚氯乙烯絕緣線，聚氯乙烯護(hù)套軟線，RFB、RF3型丁脂聚氯乙烯復(fù)合物絕緣平行軟線和雙絞軟線，RHF型氯丁橡膠套軟線等，上述導(dǎo)線芯線均為多股銅線，標(biāo)稱截面積0.22.5平方毫米。一般照明燈、收錄機(jī)、電視機(jī)所用的移動(dòng)插座線可用RVB-70或RVI-70型平行、雙絞線，截面積為0.51.0平方毫米。電飯鍋、換氣扇、電扇、電冰箱、洗衣機(jī)等需保護(hù)接地且用電負(fù)荷較大的電器，其移動(dòng)插座線應(yīng)選RVI-70型三

21、芯護(hù)套軟線，截面積依功率大小可選0.51.5平方毫米?？照{(diào)器必須單獨(dú)引線，電線截面依功率大小可選1.52.5平方毫米。電熨斗、電熱水器以及100瓦以上的電烙鐵、手電鉆等移動(dòng)性較強(qiáng)且具有電火花的移動(dòng)插座線，應(yīng)選RHF型氯丁橡膠套軟線，截面積在0.51.0平方毫米。裝修房屋時(shí)埋管走暗線時(shí)，應(yīng)選BV-70型聚氯乙烯絕緣銅芯硬線，截面積2.0平方毫米左右，廚房、衛(wèi)生間等潮溫環(huán)境中移動(dòng)插座線應(yīng)用RVI-70型護(hù)套線。移動(dòng)電線均不應(yīng)擠壓和踐踏。 所以對(duì)廚房以及衛(wèi)生間還要加入地線保護(hù)電路，并且嚴(yán)格按照相關(guān)安全規(guī)則安裝線路！最終選購銅線信息如下表：品牌單價(jià)數(shù)量價(jià)格海燕BV1.5（紅色）（藍(lán)色）/50米102.

22、00元2捆204.00元海燕BV2.5（紅色）（藍(lán)色）/25米80.00元2捆160.00元海燕BV4（紅色）（藍(lán)色）/25米114.00元2捆228.00元 金海燕BV2.5（米色）/95米217.001捆217.00元上海四通特厚型系列線槽（40×20）2.60元50米130.00元上海四通特厚型系列線槽（35×15）2.60元20米52.00元上海四通特厚型系列線槽（25×15）2.60元35米91.00元八、工程造價(jià) 主要電器規(guī)格型號(hào)額定值數(shù)量價(jià)格(元)普通日光燈管飛利浦TL-D18w2盞10.00元家用彩電25英寸創(chuàng)維彩電100w1臺(tái)1300元空調(diào)格力K

23、FR-50Lw功率1740w1臺(tái)1800元電度表創(chuàng)德利（DDS825 15-60A）60A1只25.00元閘刀開關(guān)大師傅 型號(hào): 201260A1只18.00元漏電開關(guān)正泰DZ47LE-63 60A1只46.00元普通開關(guān)歐普86- P081611A10A3只27.00元抽油煙機(jī)海爾CXW-200-JC30D200w1只1200元電磁爐美的ST21062100w1只300元電飯鍋美的YJ307M500w1只120元電風(fēng)扇艾美特 壁扇 W329A42w1只150元節(jié)能燈節(jié)能燈18W冷日光色18w4只95.00元五孔插座西門子（86型）16A5只75元E27燈座 燈頭極浦國際電工10A6只36.00元單聯(lián)雙控開關(guān)西門子5