电气原理图

电气工作原理图纸

电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除电路故障、程序编写是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。

组成结构

电气系统图主要有电气原理图、电器布置图、电气安装接线图等，绘图软件有电气CAD、protel99、Cadence等。

因此，电气原理图是电气系统图的一种。是根据控制线图工作原理绘制的，具有结构简单，层次分明。主要用于研究和分析电路工作原理。

电气布置安装图主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置。为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。

电气安装接线图是为了进行装置、设备或成套装置的布线提供各个安装接线图项目之间电气连接的详细信息，包括连接关系，线缆种类和敷设线路。

电气原理图标注

常见的标有：QS刀开关、FU熔断器、KM接触器、KA中间继电器、KT 时间继

电器、KS 速度继电器、FR 热继电器、SB 按钮、SQ 行程开关。

元件技术数据

（1）电气元件明细表：元器件名称、符号、功能、型号、数量等。

（2）用小号字体注在其电气原理图中的图形符号旁边。

常用术语

失电压、欠电压保护：由接触器本身的电磁机构来实现，当电源电压严重过低或失压时，接触器的衔铁自行释放，电动机失电而停机。

点动与长动：点动按钮两端没有并接接触器的常开触点；长动按钮两端并接接触器的常开触点。

联锁控制：在控制线路中一条支路通电时保证另一条支路断电。

双重互锁：双重互锁从一个运行状态到另一个运行状态可以直接切换既“正-反-停”。直接启动：把电源电压直接加到电动机的接线端，这种控制线路结构简单，成本低，仅适合于实践电动机不频繁启动，不可实现远距离的自动控制。

欠压起动：指利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机起动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运行。

主要种类

电气电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等：

●原理图

电气原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用，一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图，由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系，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时情况。

电原理图又可分为整机原理图，单元部分电路原理图，整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。

●方框图（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。从某种程度上说，它也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式，而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简朴的文字说明，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，而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。

●元件装配以及符号标记图

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形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。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，利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它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。

电气安装接线图

一般情况下，电气安装图和原理图需配合起来使用。

绘制电气安装图应遵循的主要原则如下：

1、必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。

2、各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器元件的位置应与实际安装位置一致。

3、不在同一安装板或电气柜上的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。

4、走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。

电器元件布置图

电器元器件布置图的设计应遵循以下原则：

1.必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。

2.相同类型的电器元件布置时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。

3.发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，但热继电器一般安装在接触器的下面，以方便与电机和接触器的连接。

4.需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作。

5.强电、弱电应该分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入。

电器元器件的布置应考虑安装间隙，并尽可能做到整齐、美观。

电器控制系统图

为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。

绘制方法

画电气原理图的一般规律如下：

画主电路

绘制主电路时，应依规定的电气图形符号用粗实线画出主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，并依次标明相关的文字符号。

画控制电路

控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路：只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析，仔细绘制。对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系。

绘制原则

1.按电气符号标准---按国家标准规定的电气符号绘制。

2.文字符号标准---按国家标准GB7159-1987规定的文字符号标明。

3.按顺序排列---按照先后工作顺序纵向排列，或者水平排列。

4.用展开法绘制---电路中的主电路，用粗实线画在图纸的左边、上部或下部。

5.表明动作原理与控制关系---必须表达清楚控制与被控制的关系。

6. 电气原理图中的主电路和辅助电路（主电路、辅助电路）。

识别方法

看电气控制电路图一般方法是先看主电路，再看辅助电路，并用辅助电路的回路去研究主电路的控制程序。

1．看主电路的步骤

第一步：看清主电路中用电设备。用电设备指消耗电能的用电器具或电气设备，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。

第二步：要弄清楚用电设备是用什么电器元件控制的。控制电气设备的方法很多，有的直接用开关控制，有的用各种启动器控制，有的用接触器控制。

第三步：了解主电路中所用的控制电器及保护电器。前者是指除常规接触器以外的其他控制元件，如电源开关（转换开关及空气断路器）、万能转换开关。后者是指短路保护器件及过载保护器件，如空气断路器中电磁脱扣器及热过载脱扣器的规格、熔断器、热继电器及过电流继电器等元件的用途及规格。一般来说，对主电路作如上内容的分析以后，即可分析辅助电路。

第四步：看电源。要了解电源电压等级，是380V还是220V，是从母线汇流排供电还是配电屏供电，还是从发电机组接出来的。

2．看辅助电路的步骤

辅助电路包含控制电路、信号电路和照明电路。

分析控制电路。根据主电路中各电动机和执行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的其他控制环节，将控制线路“化整为零”，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。如果控制线路较复杂，则可先排除照明、显示等与控制关系不密切的电路，以便集中精力进行分析。

第一步：看电源。首先看清电源的种类．是交流还是直流。其次．要看清辅助电路的电源是从什么地方接来的，及其电压等级。电源一般是从主电路的两条相线上接来，其电压为380V。也有从主电路的一条相线和一零线上接来，电压为单相220V；此外，也可以从专用隔离电源变压器接来，电压有140、127、36、6.3V等。辅助电路为直流时，直流电源可从整流器、发电机组或放大器上接来，其电压一般为24、12、6、4.5、3V等。辅助电路中的一切电器元件的线圈额定电压必须与辅助电路电源电压一致。否则，电压低时电路元件不动作；电压高时，则会把电器元件线圈烧坏。

第二步：了解控制电路中所采用的各种继电器、接触器的用途，如采用了一些特殊结构的继电器，还应了解他们的动作原理。

第三步：根据辅助电路来研究主电路的动作情况。

分析了上面这些内容再结合主电路中的要求，就可以分析辅助电路的动作过程。

控制电路总是按动作顺序画在两条水平电源线或两条垂直电源线之间的。因此，也就可从左到右或从上到下来进行分析。对复杂的辅助电路，在电路中整个辅助电路构成一条大回路，在这条大回路中又分成几条独立的小回路，每条小回路控制一个用电器或一个动作。当某条小回路形成闭合回路有电流流过时，在回路中的电器元件(接触器或继电器)则动作，把用电设备接人或切除电源。在辅助电路中一般是靠按钮或转换开关把电路接通的。对于控制电路的分析必须随时结合主电路的动作要求来进行，只有全面了解主电路对控制电路的要求以后，才能真正掌握控制电路的动作原理，不可孤立地看待各部分的动作原理，而应注意各个动作之间是否有互相制约的关系，如电动机正、反转之间应设有联锁等。

第四步：研究电器元件之间的相互关系。电路中的一切电器元件都不是孤立存在的而是相互联系、相互制约的。这种互相控制的关系有时表现在一条回路中，有时表现在几条回路中。

第五步：研究其他电气设备和电器元件。如整流设备、照明灯等。

操作步骤

1．电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。

2．图中所有元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号。

3、布局。

4．文字符号标注。

5．图形符号表示要点：未通电或无外力状态。

6．线条交叉及图形方向。

7．图区和索引。

主电路：是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。

辅助电路:是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。