1、识图能力训练第十二章第十二章 识图能力训练识图能力训练第一节识读电气图的基本方法与步骤第二节识读电子电路图的技巧与要领第三节电工识图综合训练识图能力训练第一节识读电气图的基本方法与步骤一、识图的基本方法1结合电工、电子等相关基础知识看图无论看电力系统图，还是看电子电路图，都需要具备一定的电工、电子技术的基础理论知识，只有掌握了和电气图有关的基本理论知识才能更好、更准确的识读电路图。如三相笼型异步电动机的正、反转控制，就是基于电动机的旋转方向是由三相电源的相序来决定的原理，用倒顺开关或交流接触器进行换相，从而改变电动机的旋转方向的。又如单相整流电路，是基于二极管的单向导电性的特点，将正弦交流电变
2、换为脉动直流电的。识图能力训练2结合电路元器件的结构和工作原理看图无论何种电气图，都是由各种电力电子元器件组成的，因此要看懂电路图，首先要了解、掌握图中各种电气元器件的结构和工作原理，只有这样才能正确的理解电路图的工作原理，如在高压供电电路中常用高压隔离开关、断路器、熔断器、电压互感器、避雷器等；在低压电路中常用各种继电器、接触器和控制开关等；在电子电路中常用到各种二极管、晶体管、电容器、晶闸管以及各种集成电路等。因此，了解这些元器件的性能、结构、工作原理、相互控制关系以及在整个电路中的地位和作用是至关重要的，否则很难看懂电路图。识图能力训练3结合典型电路看图典型电路就是常见的基本电路，如电动
3、机正、反转控制电路，顺序控制电路，行程控制电路，晶体管整流电路，滤波电路，晶体管振荡及放大电路，晶闸管触发电路等，不管多么复杂的电路，总能将其分割成若干个典型电路，先搞清每个典型电路的原理和作用，然后再将典型电路串联组合起来看，就能大体把一个复杂电路看懂了。这实际上就是一种从“整体到局部”、再从“局部到整体”的看图方法。识图能力训练4结合有关图纸说明看图在看各种电气图时，一定要看清电气图的技术说明。它有助于了解电路的大体情况，便于抓住看图重点，达到顺利看图的目的。5结合电气图的制图要求看图电气图的绘制有一些基本规则和要求，这些规则和要求是为了加强图纸的规范性、通用性和示意性而规定的。可以利用这
4、些制图知识准确看图。制图基本知识包括：识图能力训练(1)在绘制电路图时，各种电器元件都应使用国际或国家统一规定的图形符号和文字符号。(2)主电路部分采用粗线条画出，控制(辅助)电路部分采用细线条画出。一般情况下，主电路画在左侧，控制电路画在右侧。(3)同一电器的各部分不画在一起，根据其作用原理分散绘制时，为了便于识别，它们用同一文字符号标注。(4)对完成具有相同性质任务的几个元器件，在文字符号后面加上数码以示区别。(5)电路中所有元器件都按无电压、无外力作用的常态绘制。识图能力训练二、识图的基本步骤1.阅读说明书对任何一个系统、装置或设备，在看图之前应首先了解它们的机械结构、电气传动方式、对电
5、气控制的要求、电动机和电器元件的大体布置情况以及设备的使用操作方法，各种按钮、开关、指示器等的作用。此外还应了解使用要求、安全注意事项等。对系统、装置或设备有一个较全面完整的认识。2.看图纸说明图纸说明包括图纸目录、技术说明、元器件明细表和施工说明书等。识图时，首先要看清楚图纸说明书中的各项内容，搞清设计内容和施工要求。识图能力训练3.看标题栏图纸中标题栏也是重要的组成部分，它告诉你电气图的名称及图号等有关内容，由此可对电气图的类型、性质、作用等有明确认识，同时可大致了解电气图的内容。4.看概略图(或框图)看图纸说明后，就要看概略图，从而了解整个系统或分系统的概况，即它们的基本组成、相互关系及
6、其主要特征，为进一步理解系统或分系统的工作方式、原理打下基础。识图能力训练5.看电路图电路图是电气图的核心，对一些小型设备，电路不太复杂，看图相对容易些。对一些大型设备，电路比较复杂，看图难度较大，不论怎样都应按照由简到繁、由易到难、由粗到细的步骤逐步看深、看透，直到完全明白、理解。一般应先看相关的逻辑图和功能图。识图能力训练6.看接线图接线图是以电路图为依据绘制的，因此要对照电路图来看接线图。看接线图时，也要先看主电路，再看辅助电路。看接线图要根据端子标志、回路标号，从电源端顺次查下去，搞清楚线路的走向和电路的连接方法，即搞清楚每个元器件是如何通过连线构成闭合回路的。看主电路时，从电源输入端
7、开始，顺次经过控制元器件、保护元器件和线路到用电设备，与看电路图时有所不同。看辅助电路时，要从电源的一端到电源的另一端，按元器件的顺序对每个回路进行分析。接线图中的回路标号(线号)是电器元件间导线连接的标记，标号相同的导线原则上都可以接在一起。由于接线图多采用单线表示，因此对导线走向应加以辨别。此外，还要搞清端子板内外电路的连接，内外电路的相同标号导线要接在端子板的同号接点上。识图能力训练三、电气原理图识读举例现以电动机单向启动控制电路为例(如图12.1所示)，详细介绍电气原理图主电路、辅助电路的识读方法。电动机的控制是生产中最主要的电气控制方式之一。电动机单向启动控制电路是其中应用最广泛、也
8、是最基本的线路，该线路能实现对电动机启动控制、停止控制、远距离控制、频繁操作等，并具有短路、过载、失压等保护。识图的方法与步骤如下：识图能力训练图12.1单向控制电路图主电路辅助电路识图能力训练 1.主电路的识读 第一步，看用电器。用电器系指消耗电能的用电器具或电气设备，如电动机，电热器件等。看图首先要看清楚有几个用电器，它们的类别、用途、接线方式及一些不同要求等。例如最常见的电机，要先搞清电机属于哪类，采用了什么接线方式，电机有何特殊要求，如启动方式、正反转及转速的要求等。本电路的用电器有一台三相交流异步电动机：M 采用交流直接启动方式。识图能力训练 第二步，搞清用什么电气元器件控制用电器，
9、是开关还是启动器或是接触器、继电器。在本电路中控制电动机的电气元器件是接触器：KM。第三步，看主电路上还有什么电器，有何用途。如电源开关、熔断器、热继电器等。在本电路中还接有电源开关QF、热继电器FR。QF控制主电路电源的接通和断开，FR对M起过载保护作用。第四步，看电源，了解电源电压等级。本电路的电源是380V三相交流电。识图能力训练 2.辅助电路的识读 第一步，看电源。首先看清电源的种类，其次看清辅助电路的电源是从何处来，一般主电路提供380 V电压，也有220 V单相电压，此外还有从专用变压器降压得到140V、127V、36V、6.3V等。辅助电器用直流电时一般从交流整流得到，对于这些元
10、器件不能疏忽。本辅助电路电源直接采用380V交流电。第二步，按布局顺序从左到右搞清辅助电路各条支路如何控制主电路，分析每一条支路的工作原理。辅助电路的每一条支路形成闭合就会控制主电路的电器元件动作，使主电路用电器接入或切除电源，因此寻找怎样使回路形成闭合是十分关键的。本电路的控制线路为接触器KM所在的支路。识图能力训练 第三步，寻找电器元件之间的相互联系。电路中的一切电器元件都是相互联系、相互制约的。特别是相互的控制表示在几个回路中，不要遗漏。无相互控制的电器元件，识图时可省略。第四步，再看其它电器元件，如整流、照明等。工作原理分析如下：电动机启动过程：合上开关QF（电源接通）按下启动按钮SB
11、2（接触器KM线圈带电）主触点KM吸合 电动机得电启动识图能力训练 电动机停止过程：按下SB1停止按钮 接触器KM线圈失电 主触点KM断开 电动机失电停转 自锁过程：因KM的自锁触点并联于SB2两端，当松开启动按钮时，线圈KM通过其自锁触点继续维持通电吸合。过热保护过程：FR为热继电器，起过热保护作用。当温度超限时接在主回路的热继电器线圈使其触点发生动作，在控制回路中的常闭触点断开，接触器KM失电，主回路断电，电机停转。识图能力训练第二节 识读电子电路图的技巧与要领 一、电子电路简介 电子电路一般是指由电压较低的直流电源(36V以下)供电，通过电路中的电子元件(例如电阻、电容、电感等)、电子器
12、件(例如二极管、晶体管、集成电路等)的工作，实现一定功能的电路。电子电路在各种电气设备和家用电器中得到广泛应用。因此，识读电子电路图，也是维修电工需要掌握的基本技能。电子电路通常是由电子元器件组成的具有某种功能的电路，是各种电子设备、家用电器的重要组成部分。电子电路图按不同的分类方法有以下三种：识图能力训练 电子电路根据使用元器件形式不同，可分为分立元件电路图、集成电路图、分立元件和集成电路混合构成的电路图。早期的电子设备由分立元件构成，所以电路图也按分立元件绘制，这使得电路复杂，设备调试、检修不便。随着各种功能、不同规模的集成电路的产生、发展，各种单元电路得以集成化，大大简化了电路，提高了工
13、作可靠性，减小了设备体积，成为电子电路的主流。目前较多的还是由分立元件和集成电路混合构成的电子电路，这种电子电路图在家用电器、计算机、仪器仪表等设备中最为常见。识图能力训练 电子电路按电路处理的信号不同，可分为模拟信号和数字信号两种。处理模拟信号的电路称为模拟电路，处理数字信号的电路称为数字电路，由它们构成的电路图亦可称为模拟电路图或数字电路图。当然这不是绝对的，有些较复杂的电路中既有模拟电路又有数字电路，它们是一种混合电路。电子电路功能很多，但按其基本功能可分为基本放大电路、信号产生电路、功率放大电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、整流电路等。因此，对应不同功能的电路会有不同的电路图，如固定偏
14、置电路图、三C振荡电路图、桥式整流电路图等。识图能力训练 二、识读电子电路图的技巧 通常，电子电路图都是由各种图形符号表示电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等实际元器件，并用线条把这些图形符号按电路工作原理连接起来。要看懂一个电气设备的电子电路图，首先要了解图中使用了哪些电子元器件，这些元器件的功能、特性是什么，如温敏元件、气敏元件、光敏二极管的功能、特性有哪些。电路图中最多见到的是晶体管，因此要了解晶体管的输入、输出特性以及工作在放大区、截止区和饱和区的条件。当你掌握了图中所有元器件的工作特性、工作条件的时候，也就为看懂电路图提供了前提条件。识图能力训练 1.识读模拟电路图的技巧（1）阅读说
15、明书、结合实物看图（2）逐级分解、化整为零（3）采用等效电路法，由静态到动态，逐级分析（4）回归总体，综合分析，全面理解识图能力训练 2.识读数字电路图的技巧（1）阅读电路说明（2）掌握各逻辑元件(集成电路块)的功能（3）按功能分解，按模块分析（4）综合分析，全面理解 三、识读电子电路图的要领 四、电子电路识图举例识图能力训练第三节 电工识图综合训练 一、刀开关手动控制线路 图12.3所示是用铁壳式刀开关控制电动机启动和停止的控制线路电路图，这是一种最简单的电动机手动控制方式。电路特点：控制线路简单，无辅助电路，从设备到电源一目了然。但不安全、不方便，操作劳动强度大，不能进行自动控制。工作过程
16、：启动：合上铁壳式刀开关QS，电动机通电启动运转。停止：拉开铁壳式刀开关QS，电动机断电停转。识图能力训练图12.3刀开关手动控制线路识图能力训练二、接触器点动控制线路 图12.4所示为点动控制线路电路图。点动控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的控制线路。电路特点：主电路由电动机M、接触器主触头KM、熔断器FU1、电源构成；辅助电路由电源熔断器FU2按钮SB接触器线圈KM熔断器FU2电源构成。由于辅助电路控制电流远小于主电路工作电流，因此控制安全，达到了以小电流控制大电流的目的。但本电路也有不便之处，即电动机运转期间不能松开按钮，否则电动机停止转动。因此，本电路只适用于控制短时运
17、行的电动机。识图能力训练图12.4 接触器点动控制线路工作过程：按下启动按钮接触器线圈通电主触头闭合电动机转动。松开按钮接触器失电电动机停转。识图能力训练 三、具有过载保护的自锁控制线路 图12.5所示为具有过载保护的自锁控制线路。电路特点：与图12.4相比，本电路主电路增加了热继电器FR，辅助电路增加了热继电器动断触点FR、接触器动合辅助触点KM和按钮SB2，使电路实现自锁，不仅能使电动机连续运转，而且具有短路保护、过载保护及失压、欠压保护功能。识图能力训练 工作过程：合上电源开关QS。启动：按下启动按钮SB1KM线圈得电KM主触头闭合（KM自锁触头也闭合）电动机M启动连续运转 停止：按下停
18、止按钮SB2KM线圈失电KM主触头断开（KM自锁触头也断开）电动机M失电停转 识图能力训练图12.5 具有过载保护的自锁控制线路 识图能力训练 其它功能：1.熔断器的短路保护。由熔断器FUl、FU2分别实现主电路和控制电路的短路保护。熔断器的熔体串联在被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它会自动熔断，从而切断电路，达到保护的目的。识图能力训练 2.过载保护。由于熔断器具有反时限保护特性和分散性，难以实现对电动机的长期过载保护，为此采用热继电器FR实现对电动机的长期过载保护。当电动机为额定电流时，电动机为额定温升，热继电器FR不动作；在过载电流较小时，热继电器要经过较长时间才动作；过载电流
19、较大时，热继电器很快就会动作。串接在电动机定子电路中的双金属片因过热变形，致使其串接在控制电路中的动断触点断开，切断KM线圈电路，电动机停止运转，实现过载保护。识图能力训练 3.失电压与欠电压保护。当电动机正在运行时，如果电源因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，若电动机自行起动，这就可能造成生产设备的损坏，甚至造成人身事故。对电网来说，同时有许多电动机及其它用电设备自行起动会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。为了防止电源恢复时电动机起动的保护叫零压或失电压保护。当电动机正常运转时，电源电压大幅度降低会引起电动机转速下降甚至停转。因此需要在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断，这就是欠电
20、压保护。识图能力训练 利用按钮的自动恢复作用和接触器的自锁作用，可不必加设零压或欠电压保护。在图12.5中，当电源电压过低或断电时，接触器KM释放，此时接触器KM的主触点和辅助触点同时打开，使电动机电源切断并失去自锁。但电源恢复正常时，操作人员必须重新按下起动按钮SB2，才能使电动机起动。因此，这样带有自锁环节的电路本身已兼备了零压、欠电压保护功能。识图能力训练 四、C616型普通车床电气控制线路 电路特点：如图12.6所示的是C616型车床的电气原理图。C616型车床属于小型普通车床，床身最大工件回转半径为160mm，最大工件长度为500 mm。该电路由三部分组成：从电源到三台电动机的电路称
21、作主电路，这部分电路中通过的电流大；由接触器，继电器等组成的电路称作控制电路，采用380V电源供电；第三部分是照明及指示电路，由变压器TC次级供电，其中指示灯HL的电压为6.3V，照明灯EL的电压为36V安全电压。识图能力训练 表12.1为本车床电器元件目录表。从图12.6和表12.1中可以看出，该车床共有3台电动机。其中M1为主电动机，功率4kW，通过KM1和KM2的控制可实现正、反转，并设有过载保护、短路保护和零压保护；M2为润滑电动机，由接触器KM3控制；M3为冷却泵电动机，功率为0.125kW，它除了受KM3控制外，还可根据实际需要由转换开关QS2进行控制。识图能力训练 图12.6 C
22、616型车床电气原理图 识图能力训练表12.1 C616型车床电器元件目录表符号名称型号规格数量备注 M1 主电动机 J02-41-4,4kW，1440rmin 1 M2 润滑电动机 1 M3 冷却泵电动机 JCB-22,125W，2790rmin 1 KM1，KM2 交流接触器 CJ0-20,380V 2 KM3 交流接触器 1 KA 中间继电器 JZ7-44,380V l FR 热继电器 JRO-203 l FU1 熔断器 3 FU2 熔断器 3 FU3 熔断器 2 FU4 熔断器 RL1-154A 1 SA1 鼓形转换开关 HZ3-452型 l QS1 转换开关 HZ2-253 1 QS
23、2 转换开关 HZ2-103 1 TC 控制变压器 38036，6.3V 1 HL 指示灯 6.3V 1 EL 照明灯 36V 1识图能力训练 工作过程：1.启动准备。合上电源开关QS1，接通电源，变压器TC副边有电，指示灯HL亮。合上SA3，照明灯EL点亮照明。由于SA1-1为常闭触头，故L1313519L11的电路接通，中间继电器KA得电吸合，它的常开触头(519)接通，为开车做好了准备。2.润滑泵、冷却泵启动。在启动主电动机之前，先合上SA2，接触器KM3吸合。一方面，KM3的主触头闭合，使润滑泵电动机M2启动运转；另一方面，KM3的常开辅助触头(311)接通，为KM1、KM2吸合准备了
24、电路。这就保证了先启动润滑泵，使车床润滑良好后才能启动主电动机。在润滑泵电动机M2启动后，可合上转换开关QS2，使冷却泵电动机M3启动运转。识图能力训练 3.主电动机启动。SA1为鼓形转换开关，它有一对常闭触头SA1-1，两对常开触头SA1-2及SA1-3。当启动手柄置于“零位”时，SA1-1闭合，两对常开触头均断开；当启动手柄置于“正转”位置时，SAl-2闭合，SA1-1、SA1-3断开；当启动手柄置于“反转”位置时，SAl-3闭合，SA1-1、SA1-2断开。主电动机工作过程如下：当启动手柄置于“正转”位置时，SA1-2接通，电流经L13131197519L11形成回路，接触器KM1得电吸
25、合，其主触头闭合，使主电动机M1启动正转。同时，KM1的常闭辅助触头(1315)断开，将反转接触器KM2联锁。识图能力训练 若需主电动机反转，只要将启动手柄置于“反转”位置，SA1-3接通，SA1-2断开，接触器KM1释放，正转停止，并解除了对KM2的联锁，接触器KM2吸合使M1反转。主电动机M1需要停止时，只要将SA1置于“零位”，SA1-2及SA1-3均断开，主电动机的正转或反转均停止，并为下次启动做好准备。识图能力训练 4.零压保护。零压保护又称为失压保护，它是电动机在正常工作过程中，因外界原因断电时，电动机停止运转；而恢复供电以后，确保电路不会自行接通，电动机不会自行启动运转的一种保护
26、措施。本电路的零压保护是通过中间继电器KA实现的。当启动手柄不在“零位”，即电动机M1在正转或反转工作状态而断电时，中间继电器KA断电释放，其常开触头(519)断开。恢复供电后，由于手柄不在“零位”，SA1-1断开，KA不会吸合，它的常开触头(519)不会自行接通，电动机M1不会自行启动，因而起到了零压保护的作用。识图能力训练 五、低水位报警器电路 如图12.7所示是低水位报警器电路，能在水位降低时自动报警。电路特点：本电路由电源电路、水位监测电路、报警电路3个部分构成。电源电路由变压器T1、整流二极管VD1VD4和滤波电容C3组成；水位监测电路由伸入水体中的2根金属棒A、B和电容C2组成。金
27、属棒的最下端的位置为水体的低水位极限位置，用来检测水位是否在金属棒以下；报警电路由三极管VT1、谐振电感L1、谐振电容C1、正反馈电阻R1以及蜂鸣器YD组成。VT1、L1、C1、R1构成一个振荡器电路。识图能力训练 图12.7 低水位报警器电路识图能力训练 工作原理：220V交流电经T1降压后，再经VD1VD4组成的桥式整流电路整流，由C3滤波后，得到直流工作电压供电路使用。接通电源后，电源电压经电感L1的抽头分成2路。一路向上经L1的上半部分通过R1加到VT1基极，向VT1提供基极电流。另一路向下经L1的下半部分，加到VT1集电极，向VT1提供集电极反偏电压，VT1进入到放大状态。识图能力训
28、练 这一电路中存在两个反馈电路：一个是正反馈电路，由L1的上半部分和R1构成；一个是负反馈电路，由C2和两金属棒之间的水体电阻构成。路中谐振电容C1与电感L1组成并联谐振电路，谐振频率为报警器的发声频率。当水箱内的水位较高时，金属棒浸入水中，相当于在金属棒A、B之间接入一个电阻。这个电阻阻值较小，与C2串联后接入电路，成为VT1集电极与基极间的RC负反馈电路，形成强烈的负反馈，抵消了振荡器的正反馈，迫使振荡器处于停振状态，YD无声。识图能力训练 当水位下降到金属棒以下时，金属棒A、B之间的水体不再存在，金属棒A、B间的电阻可视为开路，这样就断开了原有的RC负反馈电路。振荡器经由L1的上半部分和R1构成的正反馈电路，振荡器起振，YD发出报警声，提示水箱内水位已经下降，需要进行补充。由于C2的隔直作用，所以没有直流电流过金属棒，金属棒不会发生电镀现象，因此金属棒的使用寿命较长，工作稳定可靠。
