電機(jī)及電氣控制技術(shù)教案：第12講

****學(xué)院單元教學(xué)設(shè)計(jì)****學(xué)年第**學(xué)期課程名稱：電機(jī)與電氣控制技術(shù)授課班級(jí)：****任課教師：所在系部及教研室：研室

第12講標(biāo)題：電氣控制系統(tǒng)圖與電路分析（2學(xué)時(shí)）授課班級(jí)上課時(shí)間上課地點(diǎn)多媒體教室教學(xué)目的掌握電氣制圖的基本規(guī)則、常用的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能正確標(biāo)注支路標(biāo)號(hào)和接線端子標(biāo)號(hào)；能正確繪制電氣原理圖、電氣位置圖和電氣安裝接線圖。掌握常用電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)；了解支路標(biāo)號(hào)和接線端子標(biāo)號(hào)的作用；掌握電氣原理圖、電氣位置圖和電氣安裝接線圖的作用及繪制規(guī)則。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：電氣制圖的基本規(guī)則難點(diǎn)：繪制電氣原理圖、布置圖、接線圖解決方法：實(shí)例分析，培養(yǎng)學(xué)生的制圖能力。參考資料【步驟一】說明主要教學(xué)內(nèi)容、目的（時(shí)間：5分鐘）文字符號(hào)、圖形符號(hào)及制圖規(guī)則的重要性，電氣制圖常用的文字符號(hào)、圖形符號(hào)和制圖規(guī)則?！静襟E二】講解新知識(shí)（時(shí)間：75分鐘）一、電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)和文字符號(hào)電氣控制系統(tǒng)圖中，電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。我國1990年以前采用國家科委1964年頒布的“電工系統(tǒng)圖圖形符號(hào)”的國家標(biāo)準(zhǔn)（即GB312-64）和“電工設(shè)備文字符號(hào)編制通則”（GB315-64）的規(guī)定。近年來，隨著國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的不斷進(jìn)入，為了便于掌握引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備以及加強(qiáng)國際交流，國家標(biāo)準(zhǔn)逐漸向國際電工協(xié)會(huì)（IEC）頒布的標(biāo)準(zhǔn)靠攏，并隨國際電工協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的變化而不斷更新。目前執(zhí)行的是中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在2008~2018年陸續(xù)頒布的“電氣簡圖用圖形符號(hào)”（即GB/T4728，包括13個(gè)部分，GB/T4728.1~GB/T4728.5為2018年頒布，GB/T4728.6~GB/T4728.13為2008年頒布）及2006~2008年逐漸頒布的“電氣技術(shù)用文件的編制”[即GB/T6988，目前執(zhí)行的包括2個(gè)部分，GB/T6988.1-2008（電氣技術(shù)用文件的編制第1部分：規(guī)則）和GB/T6988.5-2006，（電氣技術(shù)用文件的編制第5部分：索引）]。1.圖形符號(hào)所有圖形符號(hào)應(yīng)符合GB/T4728：《電氣簡圖用圖形符號(hào)》的規(guī)定。當(dāng)GB/T4728給出幾種形式時(shí)，應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式，在滿足需要的前提下，盡量采用最簡單的形式，在同一圖號(hào)的圖中使用同一種形式。GB/T4728示出的符號(hào)方位在不改變符號(hào)含義的前提下，符號(hào)可根據(jù)圖面布置的需要旋轉(zhuǎn)，但文字和指示方向不得倒置。一般情況下按附錄中的符號(hào)形式垂直畫出，需要水平畫出時(shí)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90o即可。2.文字符號(hào)在2005年以前，電氣圖中的文字符號(hào)應(yīng)符合GB7159-87：《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則》。2005年10月，該標(biāo)準(zhǔn)被廢止，并沒有規(guī)定新的替代標(biāo)準(zhǔn)。參考標(biāo)準(zhǔn)使用GB/T20939-2007（即《技術(shù)產(chǎn)品及技術(shù)產(chǎn)品文件結(jié)構(gòu)原則字母代碼按項(xiàng)目用途和任務(wù)劃分的主類和子類》）。此處有改動(dòng)文字符號(hào)適用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，也可標(biāo)注在電氣設(shè)備、裝置和元器件上或其近旁，以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征。此處有改動(dòng)文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。（1）基本文字符號(hào)有單字母符號(hào)和雙字母符號(hào)兩種。其中單字母符號(hào)是按拉丁字母將各種電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為23大類，每一類用一個(gè)專用單字母符號(hào)表示。如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類。雙字母符號(hào)是由一個(gè)表示種類的單字母符號(hào)與另一個(gè)字母組成，其組合形式應(yīng)以單字母符號(hào)在前，另一字母在后的次序列出。只有當(dāng)用單字母符號(hào)不能滿足要求，需要將大類進(jìn)一步劃分時(shí)，才采用雙字母符號(hào)，以便更詳細(xì)、更具體地表示電氣設(shè)備、裝置和元器件。如“F”表示保護(hù)器件類，而“FU”表示熔斷器，“FR”表示具有延時(shí)動(dòng)作的限流保護(hù)器件。（2）輔助文字符號(hào)輔助文字符號(hào)是用以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征的。如“SYN”表示同步，“L”表示限制，“RD”表示紅色等。輔助文字符號(hào)也可放在表示種類的單字母符號(hào)后邊組成雙字母符號(hào)，如“SP”表示壓力傳感器，“YB”表示電磁制動(dòng)器等。為了簡化文字符號(hào)，若輔助文字符號(hào)由兩個(gè)以上字母組成時(shí)，允許只采用其第一位字母進(jìn)行組合，如“MS”表示同步電動(dòng)機(jī)等。輔助文字符號(hào)還可以單獨(dú)使用，如“ON”表示接通，“M”表示中間線，“PE”表示保護(hù)接地等。（3）補(bǔ)充文字符號(hào)的原則當(dāng)規(guī)定的基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)不夠使用時(shí)，可按國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的文字符號(hào)組成規(guī)律和以下原則予以補(bǔ)充。1）在不違背國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則的條件下，可采用國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電氣技術(shù)文字符號(hào)。2）在優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的單字母符號(hào)、雙字母符號(hào)和輔助文字符號(hào)前提下，可補(bǔ)充未列出的雙字母符號(hào)和輔助文字符號(hào)。3）文字符號(hào)應(yīng)按有關(guān)電氣名詞術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的英文術(shù)語縮寫而成。對基本文字符號(hào)不得超過兩位字母，對輔助文字符號(hào)一般不能超過三位字母。4）因拉丁字母“I”、“O”易于阿拉伯?dāng)?shù)字“1”和“0”混淆，因此，不允許單獨(dú)做為文字符號(hào)使用。5）文字符號(hào)的字母采用拉丁字母大寫正體字。二、電氣控制系統(tǒng)圖中的支路標(biāo)號(hào)和接線端子標(biāo)號(hào)1.支路標(biāo)號(hào)電氣控制系統(tǒng)中的支路，一般都應(yīng)進(jìn)行支路標(biāo)號(hào)。控制支路標(biāo)號(hào)一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。主回路標(biāo)號(hào)則由文字符號(hào)和數(shù)字組成。數(shù)字標(biāo)號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字，文字符號(hào)用漢語拼音字母。標(biāo)注方法按“等電位”原則進(jìn)行，即在回路中連于一點(diǎn)上的所有導(dǎo)線（包括接觸連接的可拆卸線段），必須標(biāo)以相同的支路標(biāo)號(hào)；由線圈、繞組、觸頭或電阻、電容等元件所間隔的線段，均視為不同的線段，須標(biāo)以不同的支路標(biāo)號(hào)。對于其他設(shè)備引入本系統(tǒng)中的聯(lián)鎖支路，可按原引入設(shè)備的支路特征進(jìn)行標(biāo)號(hào)。在電氣控制系統(tǒng)圖中，支路標(biāo)號(hào)的編排次序和標(biāo)注位置按下述原則進(jìn)行：在水平繪制的支路中，應(yīng)盡量自左至右的順次標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)一般注于表示連接導(dǎo)線的上方。在垂直繪制的支路中，應(yīng)盡量自上至下的順次標(biāo)號(hào)。2.接線端子標(biāo)號(hào)接線端子標(biāo)號(hào)是指用以連接器件和外部導(dǎo)電件的標(biāo)記。主要用于基本器件（如電阻器、熔斷器、繼電器、變壓器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)等）和這些器件組成的設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備）的接線端子標(biāo)記，也適用于執(zhí)行一定功能的導(dǎo)線線端（如電源接地、機(jī)殼接地等）的識(shí)別。根據(jù)GB/T4026-2019：《人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識(shí)的基本和安全規(guī)則設(shè)備端子和導(dǎo)體終端的標(biāo)示》規(guī)定：交流系統(tǒng)三相電源導(dǎo)線和中性線用L1、L2、L3、N標(biāo)號(hào)；直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極導(dǎo)線和中間線用L+、L-、M標(biāo)號(hào)；保護(hù)導(dǎo)體和保護(hù)接地線用PE標(biāo)號(hào)；保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)線用PB標(biāo)號(hào)。此處有改動(dòng)此處有改動(dòng)電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序標(biāo)記。電源后有分支時(shí)，在字母的后面加兩位數(shù)字來區(qū)分，“各”位上的數(shù)字表示分支上的第幾個(gè)點(diǎn)，“十”位上的數(shù)字表示第幾個(gè)分支，如U21表示在第二個(gè)分支上U相上第一個(gè)支路標(biāo)號(hào)點(diǎn)。帶6個(gè)接線端子的三相電器，首端分別用U1、V1、W1標(biāo)號(hào)；尾端用U2、V2、W2標(biāo)號(hào)；中間抽頭用U3、V3、W3標(biāo)號(hào)。對于同類型的三相電源，其首端或尾端在字母U、V、W前冠以數(shù)字來區(qū)別，即1U1、1V1、1W1與2U1、2V1、2W1來標(biāo)號(hào)兩個(gè)同類三相電器的首端，而1U2、1V2、1W2與2U2、2V2、2W2為其尾端標(biāo)號(hào)?？刂齐娐方泳€端子采用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。標(biāo)注方法也是按照“等電位”原則進(jìn)行。三、電氣圖電氣圖一般分為電氣原理圖、電氣位置圖和電氣安裝接線圖三種。1.電氣原理圖用規(guī)定的圖形符號(hào)，按主電路與輔助電路相互分開并依據(jù)各電氣元件動(dòng)作順序等原則所繪制的電路圖，叫電氣原理圖。它包括所有電器元件的導(dǎo)電部件和接線端頭，但并不按照電氣元件實(shí)際布置的位置來繪制。原理圖的用途是：詳細(xì)理解電路、設(shè)備或成套裝置及其組成部分的作用原理；為測試和尋找故障提供信息；作為編制接線圖的依據(jù)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6988：國標(biāo)需要補(bǔ)充年份。前面已有說明，該標(biāo)準(zhǔn)有5部分，不同年份頒布，前面已表述清楚《電氣技術(shù)用文件的編制》規(guī)定了電路圖的繪制規(guī)則：國標(biāo)需要補(bǔ)充年份。前面已有說明，該標(biāo)準(zhǔn)有5部分，不同年份頒布，前面已表述清楚1）電路圖應(yīng)布局合理、清晰，準(zhǔn)確地表達(dá)作用原理。2）需要測試和拆裝外部引出線的端子，應(yīng)用圖形符號(hào)“空心圓”表示，電路圖的連接點(diǎn)用“實(shí)心圓”表示。3）電路圖在布局上采用功能布局法，同一功能電氣相關(guān)件應(yīng)畫在一起。電路應(yīng)按動(dòng)作順序和信號(hào)流自上而下或自左至右的原則繪制。4）電路圖中各電氣元件，一律采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)繪出，用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的文字符號(hào)標(biāo)號(hào)。5）電路圖中的元件、器件和設(shè)備的可動(dòng)部分以在非激勵(lì)或不工作的狀態(tài)或位置來表示。如繼電器和接觸器在非激勵(lì)的狀態(tài)；斷路器和隔離開關(guān)在斷開位置；帶零位的手動(dòng)控制開關(guān)在零位位置，不帶零位的手動(dòng)控制開關(guān)在圖中規(guī)定的位置；機(jī)械操作開關(guān)，例如行程開關(guān)在非工作的狀態(tài)或位置。6）電路圖應(yīng)按主電路、控制電路、照明電路、信號(hào)電路分開繪制。直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖紙上方（直流電源的正極）和下方（直流電源的負(fù)極）。多相電源電路，集中水平畫在圖紙上方，相序自上而下排列，中性線（N）和保護(hù)接地線（PE）放在相線之下。主電路與電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號(hào)電路垂直畫在兩條水平電源線之間。耗電元件（如電器的線圈，電磁鐵，信號(hào)燈等）直接與下方水平線連接，控制觸頭連接在上方水平線與耗電元件之間。7）電路圖中各元器件觸頭的圖形符號(hào)一般垂直繪制，并以“左開右閉”為原則，即垂線左側(cè)的觸頭為常開觸頭，垂線右側(cè)的觸頭為常閉觸頭。2.電氣位置圖電氣位置圖是用來表示成套裝置、設(shè)備或裝置中各個(gè)項(xiàng)目位置的一種圖。如機(jī)床上各電氣設(shè)備的位置，機(jī)床電氣控制柜上各電器的位置，都由相應(yīng)的位置圖來表示。圖2-71為CW6132型車床電氣設(shè)備安裝位置圖，圖2-72為CW6132型車床控制盤電器位置圖。3.電氣安裝接線圖用規(guī)定的圖形符號(hào)，按各電氣元件相對位置繪制的實(shí)際接線圖叫電氣安裝接線圖。它表示成套裝置、設(shè)備的連接關(guān)系，用于安裝接線、電路檢查、電路維修和故障處理。在實(shí)際應(yīng)用中接線圖通常需要與電路圖和位置圖一起使用。電氣安裝接線圖分為單元接線圖、互連接線圖、端子接線圖、電纜配置圖等。單元接線圖表示單元內(nèi)部的連接情況，通常不包括單元之間的外部連接，但可給出與之有關(guān)系的互連圖的圖號(hào)。單元接線圖通常應(yīng)大體按各個(gè)項(xiàng)目的相對位置進(jìn)行布置?；ミB接線圖表示單元之間和設(shè)備的端子及其與外部導(dǎo)線的連接關(guān)系，通常不包括單元或設(shè)備的內(nèi)部連接，但可提供與之有關(guān)的圖號(hào)。端子接線圖表示端子排內(nèi)各端子與外部設(shè)備之間導(dǎo)線連接的圖，也稱為端子排圖。與互連接線圖的區(qū)別是可以包括端子與單元內(nèi)部的接線關(guān)系。電纜配置圖表示單元之間外部電纜的敷設(shè)，也可表示線纜的路徑情況?？傊?，電氣安裝接線圖是實(shí)際接線安裝的依據(jù)和準(zhǔn)則。它清楚地表示了各電氣元件的相對位置和它們之間的電氣連接，所以安裝接線圖不僅要把同一個(gè)電器的各個(gè)部件畫在一起，而且各個(gè)部件的布置要盡可能符合這個(gè)電器的實(shí)際情況，但對尺寸和比例沒有嚴(yán)格要求。各電氣元件的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和支路標(biāo)號(hào)，均應(yīng)以原理圖為準(zhǔn)，并與原理圖一致，以便查對。不在同一個(gè)控制箱內(nèi)和不在同一塊配電屏上的各電氣元件之間的導(dǎo)線聯(lián)接，必須通過接線端子進(jìn)行；同一個(gè)控制箱內(nèi)的各電氣元件之間的接線可以直接相聯(lián)。在電氣安裝接線圖中，分支導(dǎo)線應(yīng)在各電氣元件接線端子引出。接線圖上所表示的電氣聯(lián)接，一般并不表示實(shí)際走線的途徑，施工時(shí)由操作者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇最佳走線方式?！静襟E三】知識(shí)和能力的歸納