電氣工程中CAD的應(yīng)用

2013-07-09 by:廣州AutoCAD培訓(xùn)中心來源:仿真在線

電氣工程中CAD的應(yīng)用

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多專業(yè)的設(shè)計(jì)和研究以及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面,AutoCAD是美國Autodesk公司1982年推出的一種通用的微機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件包,近20年來,版本不斷更新,功能日益增強(qiáng),日趨完善,從簡易二維繪圖發(fā)展成目前集三維設(shè)計(jì)、真實(shí)顯示及通用數(shù)據(jù)庫于一體的軟件,最早使用CAD的航空制造業(yè)、汽車制造業(yè)、氣象部門、地圖測繪部門都己經(jīng)成熟地采用計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)。如今AutoCAD已廣泛應(yīng)用于電氣工程、建筑工程、服裝工程等與生活息息相關(guān)的工程當(dāng)中,實(shí)際上己成為一種通用的微機(jī)CAD系統(tǒng),是工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員之間交流思想的共同語言。

1 電氣圖的重要性

所謂電氣圖,又稱為電氣圖樣,是電氣工程圖的簡稱。電氣工程圖是按照統(tǒng)一的規(guī)范規(guī)定繪制的,采用標(biāo)準(zhǔn)圖形和文字符號(hào)表示的實(shí)際電氣工程的安裝、接線、功能、原理及供配電關(guān)系等的簡圖。

電氣圖滲透在生活的每一個(gè)角落,從家居的小家電到工程項(xiàng)目圖,我們都能接觸到各種各樣的電氣圖。一般而言,可以被稱為電氣工程的項(xiàng)目主要有:

①內(nèi)線工程(主要包括室內(nèi)動(dòng)力、照明電氣線路等);

②外線工程(主要包括電壓在35kV以下的架空電力線路、電纜電力線路等室外電源供電線路);

③動(dòng)力、照明和電熱工程(主要包括各種電動(dòng)機(jī)、各種燈具、電熱設(shè)備以及相關(guān)的插座、配電箱等);

④變配電工程(主要包括35kV以下的變壓器、高低壓設(shè)備、繼電保護(hù)和相關(guān)的二次設(shè)備、接線機(jī)構(gòu)等);

⑤發(fā)電設(shè)備〔一般指400V柴油發(fā)電機(jī)組等自備發(fā)電設(shè)備及附屬設(shè)備);

⑥弱電工程(主要指電話、廣播、閉路電視、安全報(bào)警系統(tǒng)等弱電信號(hào)線路和設(shè)備);

⑦防雷工程(建筑物和電氣裝置的防雷設(shè)施等);

⑧電氣接地工程(各種電氣裝置的保護(hù)接地、工作接地、防靜電接地等的接地裝置)。

如此繁多的設(shè)備,如此繁多的系統(tǒng),在實(shí)際建造時(shí)的安裝、在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)、在出現(xiàn)故障時(shí)的檢查排除故障都需要電氣圖的幫助。也就是說,電氣圖是電氣設(shè)備設(shè)計(jì)安裝、維護(hù)保養(yǎng)、故障排除時(shí),作為其安裝、管理依據(jù)的具有統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的圖樣。

在電氣圖中,可以說明電氣設(shè)備的構(gòu)成和功能、闡述其工作原理,用來指導(dǎo)電氣工作人員對(duì)其進(jìn)行安裝接線、維護(hù)和管理。設(shè)計(jì)者通過電氣圖體現(xiàn)其設(shè)計(jì)思想;制造者通過識(shí)圖了解設(shè)計(jì)意圖,組織指導(dǎo)生產(chǎn);維修人員通過識(shí)圖了解設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)性能,以排除故障。因此電氣圖是溝通電氣設(shè)計(jì)人員、電氣安裝人員、電氣操作和檢修人員的通用工程語言,是進(jìn)行技術(shù)交流不可缺少的重要途徑。所以,電氣圖作為電氣工程的通用語言,對(duì)于電氣行業(yè)的從業(yè)人員來說必須學(xué)會(huì)并掌握這種語言。正確的識(shí)讀電氣圖是我們維修、安裝、設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的第一步。

可以說,沒有電氣圖,一切電氣設(shè)備將無從進(jìn)行安裝、使用和維護(hù)管理。因此,學(xué)習(xí)電氣識(shí)圖對(duì)每個(gè)從事電氣工程設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)管理的人員都具有非常重要的意義,對(duì)保證電氣設(shè)備保持良好工作狀態(tài)和保證生產(chǎn)質(zhì)量及效益也具有極其重要的意義。

2 AutoCAD軟件介紹

AutoCAD軟件是美國Autodesk公司開發(fā)的產(chǎn)品,它將制圖帶入了個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代,CAD是英語“Computer Aided Design,的縮寫,意思是“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”。AutoCAD是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件,AutoCAD軟件現(xiàn)已成為全球領(lǐng)先的、使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)繪圖軟件,用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計(jì)文檔和基本三維設(shè)計(jì),自從1982年Au-todesk公司首次推出AutoCAD軟件,就在不斷地進(jìn)行完善,陸續(xù)推出了多個(gè)版本,AutoCAD 2006是AutoCAD軟件的第20個(gè)版本,其性能得到了全面提升,用戶可以使用它來創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準(zhǔn)確復(fù)用富含信息的設(shè)計(jì)圖形,由于AutoCAD制圖功能強(qiáng)大,應(yīng)用面廣,現(xiàn)已在機(jī)械、建筑、汽車、電子、航天、造船、地質(zhì)、服裝等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,成為工程技術(shù)人員的必備工具之一。

鑒于以上特點(diǎn),雖隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,專用軟件不斷涌現(xiàn),都沒有取代Auto CAD普遍使用的地位。更重要的是,該軟件使用簡單、靈活,讓學(xué)生在動(dòng)手繪制的時(shí)候有想象的空間,如一套完整的電氣系統(tǒng)圖它包括:電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖,它們都可以通過Auto CAD一次性完成。

3 其體實(shí)例的實(shí)踐

電氣圖是電氣技術(shù)人員的語言,是他們共同溝通的工具,電氣圖的繪制要求非常嚴(yán)格,技術(shù)人員對(duì)電氣圖包含的內(nèi)容一定要非常熟練的掌握,如電氣制圖的一般規(guī)則、電氣圖形符號(hào),電氣技術(shù)中的文字符號(hào)和項(xiàng)目符號(hào)、電氣圖的基本表示方法、基本電氣圖等等。

3.1圖紙的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)(以圖面構(gòu)成為例)

完整的電氣圖圖面通常由邊框線、圖框線、標(biāo)題欄、會(huì)簽欄組成,其格式如圖一所示。

圖一電氣圖面格式

通過圖面構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)樣式我們知道,電氣圖是一種特殊的專業(yè)技術(shù)圖,也是工程技術(shù)界的共同語言,它必須嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的《電氣制圖》(GB6988a),《電氣圖用圖形符號(hào)》(GB4728) , 《電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號(hào)》 (GB5094) , 《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則》(GB7159)等標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,所以電氣制圖人員有必要掌握這些規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn),由于國家標(biāo)準(zhǔn)局所頒布的標(biāo)準(zhǔn)很多,這里主要簡單介紹跟電氣圖有關(guān)的制圖規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn),如:幅面尺寸、圖幅分區(qū)、圖線、字體、簡圖布局方法等等。

3.2電氣系統(tǒng)圖示例實(shí)戰(zhàn)
電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件按照一定要求連接而成的。為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖,同時(shí)也為了便于電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)整、使用和維修,需要將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其連接用一定圖形表達(dá)出來,這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖。為了提高電氣系統(tǒng)圖的通用性,國家標(biāo)準(zhǔn)局參照國際電工委員會(huì)(IEC)頒布的有關(guān)文件,制定了我國電氣設(shè)備的有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn),電氣圖形符號(hào)通常用于電氣系統(tǒng)圖,用以表示一個(gè)設(shè)備或器件的圖形,文字符號(hào)適用于電氣技術(shù)文件(包括電氣系統(tǒng)圖)用以標(biāo)明電氣設(shè)備、器件的名稱、功能、狀態(tài)及特征。
3.2.1電氣原理圖

電氣系統(tǒng)圖中電氣原理圖應(yīng)用最多,為便子閱讀與分析控制線路,根據(jù)簡單、清晰的原則,采用電氣元件展開的形式繪制而成。它包括所有電氣元件的導(dǎo)電部件和接線端點(diǎn),但并不按電氣元件的實(shí)際位置來畫,也不反應(yīng)電氣元件的形狀、大小和安裝方式。

由于電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、適于研究、分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn),所以無論在設(shè)計(jì)部門還是生產(chǎn)現(xiàn)場都得到了廣泛應(yīng)用,標(biāo)準(zhǔn)原理圖樣式如圖二所示。

圖二電氣原理圖標(biāo)準(zhǔn)樣式

3.2.2電器元件布置圖

電器元件布置圖主要是用來表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)電器的實(shí)際位置,為生產(chǎn)機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。以機(jī)床電器布置圖為例,它主要由機(jī)床電氣設(shè)備布置圖、控制柜及控制板電氣設(shè)備布置圖、操縱臺(tái)及懸掛操縱箱電氣設(shè)備布置圖等組成,電器布置圖可按電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度集中繪制或單獨(dú)繪制,但在繪制這類圖形時(shí),機(jī)床輪廓線用細(xì)實(shí)線或點(diǎn)劃線表示,所有能見到的及需表示清楚的電氣設(shè)備,均用粗實(shí)線繪制出簡單的外形輪廓。如圖三所示為簡易布置圖。

圖三電器元件簡易布置圖

圖四電氣安裝接線圖

3.2.3電氣安裝接線圖

電氣控制線路安裝接線圖,是為安裝電氣設(shè)備和電器元件進(jìn)行配線或檢修電器故障服務(wù)的,如圖四。在圖中可顯示出電氣設(shè)備中各元件的空間位置和接線情況,可在安裝或檢修時(shí)對(duì)照原理圖使用。它是根據(jù)電器位置布置依合理經(jīng)濟(jì)等原則安排的,它表示機(jī)床電氣設(shè)備各個(gè)單元之間的接線關(guān)系,并標(biāo)注出外部接線所需的數(shù)據(jù)。根據(jù)機(jī)床設(shè)備的接線圖就可以進(jìn)行機(jī)床電氣設(shè)備的安裝接線。對(duì)某些較為復(fù)雜的電氣設(shè)備,電氣安裝板上元件較多時(shí),還可畫出安裝板的接線圖;對(duì)于簡單設(shè)備,僅畫出接線圖就可以了。實(shí)際工作中,接線圖常與電氣原理圖結(jié)合起來使用。

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