Cum să citiți desenele electrice schematice: simboluri, linii și circuite explicate

Oricine deschide un desen de proiect de electrocasnice pentru prima dată întâlnește același perete: pagini cu simboluri mici, linii care se încrucișează în toate direcțiile și etichete precum K1-2 sau TH1 care nu explică nimic de la sine. Vestea bună este că citirea schițelsau electrice nu este un talent rezervat inginerilsau electricieni. Se rezumă la patru obiceiuri: construirea unui vocabular de simbol de bază, înțelegerea modului în care liniile și joncțiunile reprezintă conexiuni, decodarea indicatorilor de referință și a valorilor și urmarea unei rutine de urmărire consistente. Odată ce aceste obiceiuri sunt la locul lor, o schemă încetează să arate ca un zgomot și începe să citească ca o poveste, în care puterea intră în circuit, este protejată și comutată, face lucrări utile într-o sarcină și revine la sursă.

Această abilitate contează cu mult dincolo de departamentul de inginerie. Echipele de achiziții care examinează desenele furnizorilor, personalul de calitate care urmărește un raport de defecțiune și tehnicienii de întreținere care diagnosticează un aparat defect citesc toate schemele mai rapid și cu mai puține erori atunci când aplică aceleași elemente fundamentale.

Ce arată o schemă și ce omite în mod deliberat

Începeți cu cea mai importantă concluzie: o diagramă schematică descrie logica electrică, nu geografia fizică. Două componente desenate pe colțurile opuse ale unei foi pot fi electric în serie, în timp ce două simboluri așezate una lângă alta pot aparține unor circuite complet separate. Sarcina desenului este să arate cum curge curentul și cum interacționează semnalele, nu unde stau piesele pe un PCB sau în interiorul unei carcase.

Documentația electrică include de obicei trei tipuri de desene conexe, dar distincte. A diagrama schematica arată funcția circuitului cu simboluri standardizate. A schema electrică arată traseul fizic și conexiunile dintre componentele reale, inclusiv traseele cablurilor și pozițiile conectorilor. A diagramă cu o singură linie simplifică sistemele polifazate într-o singură linie per grup de conductori, ceea ce este obișnuit în distribuția de energie, mai degrabă decât în proiectarea aparatelor. Pe partea aparatului, schema definește circuitul, diagrama de cablare îl mapează pe cabluri și terminale reale, iar partea finită construită din acea hartă este ce este de fapt un cablaj . A ști ce document deții este primul pas pentru a-l citi corect.

Vocabularul simbolului care face cea mai mare parte a muncii

Iată partea încurajatoare: aproximativ douăzeci de simboluri acoperă majoritatea schemelor aparatelor de uz casnic. Nu trebuie să memorați o bibliotecă întreagă înainte de prima citire utilă. Concentrați-vă pe șase grupuri funcționale, rezumate mai jos.

Grupuri de simboluri comune pe schemele aparatului și indiciile pe care ți le oferă fiecare grup în timp ce citești.
Grup de simboluri	Membri tipici	Ce să verificați când citiți
Putere și referință	Sursă de curent alternativ, baterie, masă și noduri neutre	Unde alimentarea intră în foaie și care nod servește ca referință de tensiune
Componente pasive	Rezistoare, condensatoare, bobine, transformatoare	Valoarea, ratingul și polaritatea sunt imprimate lângă fiecare desemnator
Întrerupătoare și relee	Comutatoare, butoane, contacte relee	Contactele sunt trase în starea lor de repaus, nu în starea lor de lucru
Dispozitive de protectie	Siguranțe, întrerupătoare termice, varistoare, termistoare	Poziția seriei arată exact ce protejează fiecare dispozitiv
Încărcături	Motoare, elemente de încălzire, lămpi, pompe	Punctul final al fiecărei căi de alimentare și componenta care consumă curent
Conexiuni	Puncte de joncțiune, terminale, conectori off-page	Un punct confirmă o articulație; încrucișarea liniilor fără un punct nu atinge niciodată

Un simbol merită o atenție specială în lucrul cu aparatele: termistorul. Pe schemele pentru ceainice, cuptoare, încălzitoare și aparate de cafea, termistorul NTC apare ca un simbol de rezistență cu o linie îndoită prin el, adesea marcat cu un marcator de temperatură și etichetat TH sau RT. Rezistența sa scade pe măsură ce temperatura crește, exact așa cum o placă de control știe când apa a fiert sau când o cameră de încălzire a atins punctul de referință. Înțelegerea cum se comportă senzorii de temperatură NTC într-un circuit transformă acel mic simbol într-o ancoră de citire fiabilă, deoarece puteți identifica imediat ramura de detectare a oricărui aparat de încălzire.

NTC Temperature Sensors for Heating Appliances

Senzori de temperatură NTC pentru aparate de încălzire Simbolurile termistorului NTC marchează ramura de detectare a ibricurilor, cuptoarelor și încălzitoarelor, unde rezistența scade pe măsură ce temperatura crește. Acești senzori oferă plăcilor de control feedback-ul de temperatură necesar pentru a detecta condițiile de fierbere sau de referință. Vizualizare produs →

Intersecțiuni, plase și regula punctelor

Citirea greșită a conexiunilor este cea mai frecventă eroare pentru începători și o convenție împiedică cea mai mare parte a acesteia. Oriunde apare un punct plin la intersecția a două linii, acele fire sunt unite electric. Acolo unde două linii se încrucișează pur și simplu fără un punct, trec una peste alta fără nicio legătură. Joncțiunile în formă de T sunt în mod normal conectate chiar și fără un punct, dar practica variază între instrumentele de desen, așa că tratați legenda ca autoritate.

Desenele mari folosesc, de asemenea, etichete de plasă pentru a menține liniile ordonate. În loc să trageți un fir pe trei foi, desenator plasează același nume, cum ar fi GND, L, N sau VCC, la ambele capete, și tot ce are un nume este un singur nod electric. Conectorii în afara paginii funcționează în același mod, semnalând faptul că o cale continuă pe o altă foaie, de obicei marcată cu un număr de pagină sau cu săgeată. Tratați aceste etichete ca pe un fir real: dacă vedeți aceeași etichetă de două ori, acele puncte sunt conectate indiferent dacă este sau nu trasată o linie între ele.

Desemnatori de referință și valori

Fiecare simbol de pe un desen profesional poartă un desemnator de referință, un cod scurt care denumește clasa componente și numărul instanței acesteia. Prefixele comune merită învățate ca un set:

R pentru rezistențe, C pentru condensatori, L pentru inductori
D pentru diode și LED-uri, Q pentru tranzistori, U pentru circuite integrate
K pentru relee și contactori, F pentru sigurante, T pentru transformatoare
M pentru motoare, SW or S pentru comutatoare, TH or RT pentru termistori

Valorile stau lângă desemnator. Un rezistor marcat 10k este de 10 kilohmi; un condensator marcat 470uF/16V poartă capacitatea sa și o tensiune nominală pe care trebuie să-l respectați. Urmăriți polaritatea condensatoarelor și diodelor electrolitice, deoarece simbolul în sine codifică orientarea, iar instalarea piesei înapoi este un mod real de defecțiune.

Două subtilități separă cititorii noi de cei experimentați. În primul rând, componentele părinte-copil: o bobină de releu etichetată K1 pe pagina de control poate opera contactele etichetate K1-1 și K1-2 în altă parte, astfel încât același releu apare în mai multe locuri. În al doilea rând, standardele simbolurilor diferă. Convențiile IEC și nord-americane desenează contactele, împământările și elementele logice în mod diferit, așa că verificați ce standard folosește desenul înainte de a interpreta orice simbol.

O rutină de lectură care funcționează pe orice desen

Ordinea de citire contează mai mult decât viteza de citire. Inginerii cu experiență încep rareori de la primul simbol; ele încep cu structura. Următoarea secvență funcționează pe scheme de la un fierbător mic la un controler industrial.

Citiți mai întâi cartul și legenda: numărul desenului, revizuirea, standardul simbolului și indexul foii. O revizuire învechită reprezintă un risc real pentru siguranță.
Localizați intrarea de alimentare: linie și neutru, sau DC pozitiv și negativ, plus siguranța principală sau întrerupătorul care conduce foaia.
Împărțiți desenul în blocuri funcționale: alimentare, control, protecție, detecție și încărcare.
Urmăriți calea de alimentare de la sursă la încărcare și înapoi, confirmând fiecare dispozitiv de protecție în serie.
Urmăriți calea de control: identificați ce comută sarcina și ce feedback, cum ar fi un termistor sau un comutator de limită, influențează această decizie.
Urmăriți indicatorii de-a lungul paginilor, păstrând în vedere relațiile părinte-copil, cum ar fi bobinele releului și contactele acestora.
Adnotă pe măsură ce mergi și verifică orice necunoscut în foaia de date a componentei, în loc să ghicești.

Exemplu lucrat: Urmărirea unui circuit de aparat de încălzire

Aplicați rutina la un cuptor electric simplificat și metoda devine concretă. Puterea intră la L și N. Linia trece mai întâi prin siguranța F1 și o întrerupere termică, apoi prin întrerupătorul principal la elementul de încălzire, care revine la N. Aceasta este calea de alimentare și puteți deja să afirmați lanțul său de protecție: supracurent la F1, supratemperatura la întrerupere.

Ramura de control adaugă inteligență. O placă de control U1 își extrage alimentarea de joasă tensiune de la rețea, un termistor NTC TH1 se află în cavitatea cuptorului și alimentează un divizor de tensiune în placă, iar placa acţionează bobina releului K1. Când TH1 raportează cavitatea sub valoarea de referință, U1 activează K1 și contactul K1-1 se închide pentru a alimenta elementul. Citită în această ordine, schema vă spune exact de ce un cuptor care nu se încălzește niciodată s-ar fi putut defecta: o siguranță deschisă, o întrerupere termică deschisă, un contact K1 blocat sau un termistor care citi în afara intervalului.

Ultimul pas mental este traducerea simbolurilor în hardware. Terminalele elementului, contactele releului, întreruperea și termistorul se conectează toate prin conductori și conectori grupați, iar setul de desen face referințe încrucișate la acele rute. În producție, acea translație de la rețele schematice la cabluri direcționate, izolate, conectate este exact ceea ce oferă un cablaj dedicat cuptorului.

Cablaje pentru cuptor electric Odată ce simbolurile schematice sunt traduse în conductori direcționați, un cablaj al cuptorului transportă conexiunile elementului, releului, întrerupător și termistor. Revizuirea opțiunilor de cablaj aici arată cum rețelele schematice devin ansambluri de cablu izolate, conectate. Vizualizare produs →

Greșeli care atrag noi cititori

Majoritatea citirilor greșite schematice cad într-o mână de capcane repetate. Verificarea lor scurtează în mod deliberat curba de învățare considerabil.

Presupunând că plasarea simbolului reflectă locația fizică, ceea ce nu o face niciodată pe o schemă.
Ignorând regula punctului și inventând conexiuni la fiecare trecere de linie.
Citirea contactelor releului în starea lor sub tensiune, când desenele arată starea de repaus prin convenție.
Amestecarea convențiilor de simbol IEC și ANSI într-o singură interpretare.
Omiterea legendei și a blocului de revizuire, apoi analizarea unui desen înlocuit.
Se trec cu vederea semnele de polaritate de pe diode și condensatoare electrolitice.

De la desen la ansamblul finit

Alfabetizarea schematică se răsfrânge cel mai clar în timpul aprovizionării componentelor. Un cumpărător care poate citi desenul poate cita cu exactitate un cablaj: calibrul firului decurge din curentul de sarcină, clasa de izolație decurge din temperaturile din apropierea încălzitoarelor, selecțiile conectorilor provin din punctele de terminare ale schemei, iar ramura termistorului trebuie să se potrivească cu curba de rezistență așteptată a plăcii de control. Aceste detalii sunt exact acolo unde producătorii de electrocasnice pierd timp atunci când desenele și furnizorii nu vorbesc aceeași limbă.

De asemenea, schimbă calitatea conversațiilor cu un producător de hamuri și senzori. În loc să descrieți o parte după aspect, puteți face referire direct la plase, desemnatori și evaluări, iar furnizorul poate confirma fezabilitatea față de același document. Dacă pregătiți un nou proiect de aparate și doriți ca schema să fie transpusă într-o soluție de cablare gata de producție, echipa de ingineri din spatele acestor ansambluri de aparate de bucătărie și de mediu revizuiește desenele și oferă cotații prin canalul standard de solicitare.