(二)电气图的特点
1.电气图的主要表达方式
简图是电气图的主要表达方式,是用图形符号、带注释的框或简化外形表示包括连接线在内的一个系统或设备中各组成部分之间相互关系的一种图示形式。简图这个概念是相对于严格按几何尺寸、绝对位置而绘制的机械图而言的,是图形表达形式上的“简”,而非内容上的“简”。
电气系统图、电路图、接线图等绝大多数的电气图都采用这种形式,除了必须标明实物形状、位置、安装尺寸的图外,大量的图都是简图,即仅表示电路中各设备、装置、电器元件等功能及连接关系的图。
简图的特点如下。
① 各组成部分或电器元件用电气图形符号表示,而不具体表示其外形及结构等特征。
② 在相应的图形符号旁标注文字符号、数字编号。
③ 按功能和电流流向表示各装置、设备及电器元件的相互位置和连接顺序。
④ 没有投影关系,不标注尺寸。
2.电气图的主要组成部分
一个电气系统或一种电气装置是由许多器件和功能单元组成的,在电气工程图中并不按比例绘出它们的外形尺寸,而是通过各种图形符号、文字符号、项目代号来说明电气装置、设备和线路的安装位置、相互关系和敷设方法等,有时还要添加一些注释、技术数据等详细信息。
3.电气图的主要元素
构成电气图的主要元素是元件和连接线,即电气图中的电气设备或装置可以通过电气元件和连接线进行描述。这里的元件在电路原理图中可以是电源、开关、指示灯等电路元件,也可以是继电器、按钮等控制器件;在系统图中可以是电动机等用电设备,也可以是接触器等开关设备;在接线图中可以是各类触点、接线柱等;在位置图中可以代表开关柜、变压器等各类电气设备。
(1)电气元件的表示方法。电气元件有3种表示方法,分别为集中表示法、分开表示法和半集中表示法。
① 集中表示法也叫作整体表示法,是把一个元件的各个部分集中在一起绘制,并用虚线连接起来,如图0-5(a)所示,连接线必须为直线,项目代号只在元件图形符号旁标注一次。优点是整体性较强,任一元件的所有部件及其关系一目了然,但不利于对电路功能原理的理解,一般用于简单的电气图。
② 分开表示法也称为展开表示法,是把同一元件的不同部分在图中按作用、功能分开布置,而它们之间的关系用同一个元件项目代号来表示,即每个图形符号旁都要标注元件的项目代号。用分开表示法能得到一个清晰的电路布局图面,易于阅读,便于了解整套装置的动作顺序和工作原理,适用于复杂的电气图,如图0-5(b)所示。
图0-5 电气元件表示法
③ 半集中表示法则是介于集中表示法和分开表示法之间的一种表示方法,是把一电器中的某些元件的图形符号在简图上分开布置,并用机械连接线表示它们之间关系的方法,目的是使设备和装置的电路布局清晰,易于识别,如图0-5(c)所示。机械连接线可以弯折、分支、交叉,项目代号也只需要在元件图形符号旁标注一次。
(2)电气元件工作状态表示方法。在电气图中绘制电气元件时,其可动部分都要按照元件“正常状态”表示,即非激励或不工作的状态或位置。例如常开触点在绘制时使用“开”的状态,紧急停止按钮在绘制时使用常闭按钮,即按钮“闭”的状态。
(3)电气元件触点表示方法。电气元件的触点分为两类,一类是由电磁力或人工操纵的触电,如接触器、电继电器、开关、按钮等的触点;另一类是非电和人工操作的触点,如速度继电器、行程开关等的触点。
① 接触器、电继电器、开关、按钮等的触点符号,在同一电路中,在加电或受力后各触电符号的动作方向应一致。触点符号垂直放置时采用左开右闭方式,即动触点在静触点左侧(常开触点)为动合,动触点在静触点右侧(常闭触点)为动断,如图0-6(a)所示。触点符号水平放置时采用下开上闭方式,即动触点在静触点下方(常开触点)为动合,动触点在静触点上方(常闭触点)为动断,如图0-6(b)所示。
图0-6 电气元件触点表示方法
② 非电和人工操作的触点符号,必须在其触点符号附近表明运行方式。如图0-6(c)所示,横轴表示转轮的位置,纵轴“0”表示触点断开,“1”表示触点闭合,即转轮在60°−180°,240°−330°时触点闭合,其余触点断开。
(4)连接线的表示方法。连接线是电气图上各种图形符号间的相互连线。
导线的表示方法如图0-7(a)所示。若导线有“T”形或“十”连接时,可在连接点处加实心圆点,若导线交叉,在交叉处绝不能加实心圆点,也不要在交叉处改变方向,并避免穿过其他导线的连接点,如图0-7(b)所示。
图0-7 导线的表示方法
在电路图中,连接线有单线表示法和多线表示法,如图0-8(a)和图0-8(b)所示。如果将各元件之间走向一致的连接导线用一条线表示,即用一根线来代表一束线,就是单线表示法。如果元件之间的连线是按照导线的实际走向一根一根地分别画出的,就是多线表示法。
多线表示法能详细表达各相、各线的内容,特别适用于各相或各线内容不对称的情况,但是对于较复杂的设备来说,图线太多会有碍读图。所以根据绘制设备、系统的复杂性,一般采用混合表示法,即灵活采用单线、多线,既有单线表示法的简洁精练性,又不失多线表示法的精确充分性。
在接线图及其他图中,连接线有连续线表示法和中断线表示法两种方式。连续线表示两端子之间导线的线条是连续的。中断线表示两端子之间导线的线条是中断的。在中断处必须标明导线的去向,如图0-8(c)所示。
图0-8 连接线的表示方法
4.电气图的基本布局方法
电气图有两种基本布局方法。
(1)功能布局法是指在图中,元件符号的位置只考虑元件之间的功能关系,而不考虑实际位置的一种布局方法。在此布局中,将表示对象划分为若干功能组,按照工作关系从左到右或从上到下布置;每个功能组的元件集中布置在一起。大部分电气图采用功能布局法,如概略图、电路图等。
(2)位置布局法是指在图中,元件符号的位置按该元件的实际位置在图中布局,清晰反映元件的相对位置和导线的走向。平面图、安装接线图就是采用这种布局法,以利于装配接线时的读图。
5.电气图的多样性
一个电气系统中,各种电气设备和装置之间,不同角度、不同侧面存在着不同的关系,构成了电气图的多样性,并通过对能量流、信息流、逻辑流和功能流的不同描述来反映。
能量流 —— 电能的流向和传递。
信息流 —— 信号的流向、传递和反馈。
逻辑流 —— 相互间的逻辑关系。
功能流 —— 相互间的功能关系。
在电气图中,对能量流和信息流进行描述的有概略图、框图、电路图、接线图、位置图等;对逻辑流进行描述的有逻辑图;对功能流进行描述的有功能表图、程序图、系统说明书等。