‘壹’ 分析控制电路最基本的方法
通过分析各种控制电路,容易发现以下规律:
生产工艺决定了触头的接法,触头的接法决定了线圈的通断,线圈的通断决定了接触器的动作,接触器的动作决定了执行部分的工作状况。
因此,设计时可采用逆动作顺序从后至前的“反推”方法。首先根据生产工艺,确定主电路中触头的接法,根据主电路中主触头的接法,确定对接触器的动作要求,再根据接触器的动作要求,设计控制电路。但是这只是无现成电路可采用时的方法。实际设计时,由于有许多已有的基本控制环节可供选用,故设计过程相对简单。
下面通过一个例子,来说明控制电路的设计步骤。
一个冷库控制电路设计,要求对压缩机电动机、冷却塔电动机、蒸发器电动机、水泵电动机及电磁阀进行控制。需要开启制冷机组时,必须先打开水泵电动机、蒸发器电动机、冷却塔电动机;延时一段时间后再启动压缩机,再延时一段时间后再开启电磁阀;停机时,全部同时停止即可。
1.主电路设计
这里需要控制的对象有:水泵电动机、冷却塔电动机、蒸发器电动机、压缩机电动机和电磁阀共5个对象。启动机组时,水泵电动机、冷却塔电动机、蒸发器电动机同时启动,鉴于它们的容量较小,可将其接在同一回路,而压缩机电动机和电磁阀则需依次延时一段时间,故需分开设计,因此设计的主回路如图4.1 1所示。
2.列出主回路中电器元件动作的要求
根据控制对象的要求和主回路的布局,列出对电器元件动作的要求:
①按下启动按钮后,KM1首先吸合。
②延时一段时间后,KM2吸合。
③延时一段时间后,KM3吸合。
④按下停止按钮后,所有电动机立即停止。
⑤工作时应加一定的指示电路及保护电路。
3.选择基本控制环节,并进行初步的组合
根据上述要求,至少应选择一个自保持环节及两个延时环节,如图4.1 2所示。
基本电路组合时,应理清动作顺序关系。首先是自保持电路动作,带动延时电路(1)动作,然后是延时电路(1)带动延时电路(2)动作,也可以自保持电路动作后,同时带动延时电路(1)和延时电路(2)动作。不过延时电路(2)的延时时间应长一些。
选用各环节中的接触器直接控制主回路和各电动机,并选自保持电路中的停止按钮SB1控制整个电路,作为总停开关,则电路演变
1.交流等效电路分析法。首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等;
2.直流等效电路分析法。画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等;
3.频率特性分析法。主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路;
4.时间常数分析法。主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。
电子电路图的分类:常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印版图等。
01.
原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图,又被叫做“电原理图”。这种图由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作情况
02.方框图
方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图。不过在这种图纸中,除了方框和连线几乎没有别的符号了。
它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器件和它们连接方式,而方框图只是简单地将电路安装功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简单的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。
所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了详细地表明电路的工作原理外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。
03.装配图
它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。我们只要照着图上画的样子,依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。
装配图根据装配模板的不同而各不一样,大多数作为电子产品的场合,用的都是下面要介绍的印刷线路板,所以印板图是装配图的主要形式。
04.印板图
印板图的全名是“印刷电路板图”或“印刷线路板图”,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。
印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。
由于这种电路板的一面或两面覆的金属是铜皮,所以印刷电路板又叫“覆铜板”。印板图的元件分布往往和原理图中大不一样。
这主要是因为,在印刷电路板的设计中,主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素。综合这些因素设计出来的印刷电路板,从外观看很难和原理图完全一致,而实际上却能更好地实现电路的功能。
随着科技发展,现在印刷线路板的制作技术已经有了很大的发展;除了单面板、双面板外,还有多面板,已经大量运用到日常生活、工业生产、国防建设、航天事业等许多领域。
在上面介绍的四种形式的电路图中,电原理图是最常用也是最重要的,能够看懂原理图,也就基本掌握了电路的原理,绘制方框图,设计装配图、印板图这都比较容易了。
掌握了原理图,进行电器的维修、设计,也是十分方便的。因此,关键是掌握原理图。
电路图的组成:电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。
1.元件符号:表示实际电路中的元件,它的形状与实际的元件不一定相似,甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点,而且引脚的数目都和实际元件保持一致。
2.连线:表示的是实际电路中的导线,在原理图中虽然是一根线,但在常用的印刷电路板中往往不是线而是各种形状的铜箔块。就像收音机原理图中的许多连线在印刷电路板图中并不一定都是线形的,也可以是一定形状的铜膜。
3.结点:表示几个元件引脚或几条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元件引脚、导线,不论数目多少,都是导通的。
4.注释:在电路图中是十分重要的,电路图中所有的文字都可以归入注释—类。细看以上各图就会发现,在电路图的各个地方都有注释存在,它们被用来说明元件的型号、名称等等。
若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。
电器修理、电路设计的工作人员都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。
‘叁’ 初中电路分析与技巧
1、看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,中考有个内部规定,混联作图是不要求的,那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路,一种串联,另一种是并联,串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置,然后作图。
2、顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。
3、对并联电路,判断方法如下,从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字,(遇到电压表不理它,当断开没有处理)用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进,直至两支笔尖汇合,这个点就是汇合点。并标出中文“合”字。首先要清楚有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。特别要注意分点到电源正极之间为干路,分点到电源负极之间也是干路,看一看干路中分别有哪些元件,在都明确的基础上开始作电路图,具体步骤如下:先画电池组,分别画出两段干路,干路中有什么画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,铅笔作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
4、看电路图连元件作图:方法:先看图识电路:混联不让考,只有串,并联两种,串联容易识别重点是并联。若是并联电路,在电路较长上找出分点和合点并标出。并明确每个元件所处位置。(首先弄清楚干路中有无开并和电流表)连实物图,先连好电池组,找出电源正极,从正极出发,连干路元件,找到分点后,分支路连线,千万不能乱画,顺序作图。直到合点,然后再画另一条支路[注意导线不得交叉,导线必须画到接线柱上(开关,电流表,电压表等)接电流表,电压表的要注意正负接线柱]遇到滑动变阻器,必须一上,一下作图,检查电路无误后,最后将电压表接在被测电路两端。
5、设计电路方法如下:首先读题、审题、明电路,(混联不要求)一般只有两种电路,串联和并联,串联比较容易,关键在并联要注意干路中的开关和电流表管全部电路,支路中的电流表和开关只管本支路的用电器,明确后分支路作图,最后电压表并在被测用电器两端。完毕检查电路,电路作图必须用铅笔,横平竖直,转弯处不得画元件,作图应规范。
6、识别错误电路一般错误发生有下列几种情况: 是否产生电源短路,也就是电流不经过用电器直接回到电源负极;是否产生局部短接,被局部短路的用电器不能工作; 是否电压表、电流表和正负接线柱错接了,或者量程选的不合适(过大或过小了); 滑动变阻器错接了(全上或全下了)。
‘肆’ 大学物理中常见电路的分析方法
常用的网络分析方法有:基尔霍夫定律,节点分析法,回路分析法,叠加定理,戴维宁定理,诺顿定理等。具体的参阅《电工学》一类的书。
‘伍’ 看电路图 的窍门
‘陆’ 电气原理图的设计方法有几种,常用什么方法
根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图,拟定出各部分的主要技术要求和主要技术参数。
(2)根据各部分要求设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计的步骤为主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、检查、修改与完善。
(3)绘制总原理图。按系统框图结构将各部分联成一个整体。
(4)正确选用原理线路中每一个电器元件,并制定元器件目录清单。
对于比较简单的控制线路,例如普通机械或非标准设备的电气配套设计,可以省略前两步直接进行原理图设计和选用电器元件。但对于比较复杂的自动控制线路,生产机械或者采用微机或电子控制的专用检测与控制系统,要求有程序预选和一定的加工精度、生产效率、自动显示、各种保护、故障诊断、报警等。应按上述4步骤进行设计,以保证总装调试的顺利进行。
一、电气控制原理电路的基本设计方法
电气控制原理电路设计的方法有分析设计法和逻辑设计法。
1、分析设计法
分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节(单元电路)或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来,并经补充和修改,将其综合成满足控制要求的完整线路。当没有现成的典型环节时,可根据控制要求边分析边设计。
优点是设计方法简单,无固定的设计程序,它容易为初学者所掌握,在电气设计中被普遍采用;
缺点是设计出的方案不一定是最佳方案,当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。
2、逻辑设计法
逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计,从生产机械的拖动要求和工艺要求出发,将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电,触点的闭合与断开,主令电器的接通与断开看成逻辑变量,根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达,然后再化简,做出相应的电路图。
优点是能获得理想、经济的方案。
缺点是这种方法设计难度较大,整个设计过程较复杂,还要涉及一些新概念,因此,在一般常规设计中,很少单独采用。
二、电气原理图设计的基本步骤
(l)根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。
(2)设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。
(3)绘制总原理图。
(4)恰当选用电器元件,并制订元器件明细表。
‘柒’ 电工复杂电路解题方法有几种
电工复杂电路解题方法有:
1、支路电流法,以支路电流为未知数,利用KCL、LVL方程求解。
2、网孔电流法,设网孔电流,以网孔电流为未知数,列KVL方程求解。
3、结点电压法,以结点电压为未知数,用LCL列方程求解。
以上为接复杂电路的系统方法,其他还有:
4、电源转换法。
5、叠加原理。
6、戴维南(诺顿)等效电路法。
‘捌’ 电路分析常用的方法有哪些
简单的方法,通过欧姆定律,电压分配,电流去向。
‘玖’ 怎样学会分析电路图,如何分析
在初步掌握电气图的基本知识,熟悉电气图中常用的图形符号,文字符号,项目代号和回路标号,以及电气图的基本构成,分类,主要特点的基础上,从简单到复杂,循序渐进地看图。
看电路图首先要看有哪些图形符号和文字符号,了解电路图各组成部分作用,分清主电路和辅助电路,交流地回路和直流回路。按照先看主电路,再看辅助电路的顺序看图。
看主电路时,通常要从下往上看,即先从用电设备开始,经控制电气元件,顺次往电源端看。
看辅助电路时,则自上而下,从左往右看。即先看主电源,再顺次看各条支路,分析各支路电气元件的工作情况以及对主电路的控制关系,同时注意电气与机械机构的连接关系。
另外接线图与电路图互相对照起来看,可帮助搞清楚接线图。读接线图时,要根据端子标志,回路标号从电源端顺次查下去,搞清楚线路走向和电路的连接方法,搞清楚每条支路是怎样通过各个电气元件构成闭合回路的。
‘拾’ 排查电路故障有哪些常用方法
①现象观察法:电路产生故障时,可以通过各种异响、导线和元件产生的高温、导线冒烟及产生放电火花、焦臭气等异常现象进行观察。
②试灯检查法:将试灯的一根灯线与用电设备火线相接,另一根灯线接在车体上。若试灯亮则该处到电源问线路没问题;若灯不亮,则是测试中的某段线路有断路的故障。
③短路试验法:如低压电路断路,怀疑点火开关有问题,用导线将点火开关行车时位置的两接线柱短接,通过充电指示灯亮或不亮来证明点火开关的好坏与否。
④通路试验法:判断点火系低压电路是否畅通时,可拆下点火线圈上“一”接线柱导线头,在接线柱上划火。通过火花的有无,来判断电路的通畅与短路搭铁与否。
⑤互换材料的判断法:将怀疑有问题的电器材料更换上新的配件,确定故障部位。如高速断火时,怀疑点火线圈有问题,可换用一个新的点火线圈进行运转试验,若故障消失,说明点火线圈有故障,否则故障部位发生在别的部位。
⑥搭铁试火法:将一根导线的一端与用电设备的火线相接,另一端与车体划火。如无火则说明有火与无火之间的线路存在断路故障,如有火则说明与用电设备相接处到电源间线路良好。例如怀疑电瓶到点火线圈的电路有断路时,可拆下点火线圈上点火开关的线头在发动机缸体或车架上进行瞬间刮火,通过火花强、火花弱、无火花这三种情况,来断定电路正常、电路接触不良、电路断路与否。
⑦高压试火检查法:在电瓶容量充足的前提下,诊断点火系故障时取下分电器盖, 拔下分火头,拔下分电器盖上的中央高压线头距缸体3~6mm处,用螺钉旋具拨动白金活动触点臂。通过高压线头与缸体之间的连续强烈火花、火花弱、无火花三种情况,来观察点火系是否工作正常、工作不正常或不工作。
⑧高压电检查法:此法用于检查分火头、电容器、分电器盖是否有破损漏电的故障。
⑨仪器检查法: 即用电流表检查。当用电设备接通后,如电流表指针指向"0"或所指示放电电流小于正常值,则说明用电设备的电路某处断路或导线接触不良;如电流表迅速由“0”摆到“负”的最大值,然后又回到“0”,则说明线路中某处搭铁、短路; 电流表指示摆到负的最大又回到“0”,则说明电流过大保险器跳开或保险丝熔断所导致的短路。