電氣工程中CAD的應用

2013-07-09 by:廣州AutoCAD培訓中心來源:仿真在線

電氣工程中CAD的應用

引言

隨著計算機技術的發展,計算機輔助設計技術(CAD)己經廣泛應用于諸多專業的設計和研究以及國民經濟的各個方面,AutoCAD是美國Autodesk公司1982年推出的一種通用的微機輔助繪圖和設計軟件包,近20年來,版本不斷更新,功能日益增強,日趨完善,從簡易二維繪圖發展成目前集三維設計、真實顯示及通用數據庫于一體的軟件,最早使用CAD的航空制造業、汽車制造業、氣象部門、地圖測繪部門都己經成熟地采用計算機繪圖技術。如今AutoCAD已廣泛應用于電氣工程、建筑工程、服裝工程等與生活息息相關的工程當中,實際上己成為一種通用的微機CAD系統,是工程設計技術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一的規范規定繪制的,采用標準圖形和文字符號表示的實際電氣工程的安裝、接線、功能、原理及供配電關系等的簡圖。

電氣圖滲透在生活的每一個角落,從家居的小家電到工程項目圖,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目主要有:

①內線工程(主要包括室內動力、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動力、照明和電熱工程(主要包括各種電動機、各種燈具、電熱設備以及相關的插座、配電箱等);

④變配電工程(主要包括35kV以下的變壓器、高低壓設備、繼電保護和相關的二次設備、接線機構等);

⑤發電設備〔一般指400V柴油發電機組等自備發電設備及附屬設備);

⑥弱電工程(主要指電話、廣播、閉路電視、安全報警系統等弱電信號線路和設備);

⑦防雷工程(建筑物和電氣裝置的防雷設施等);

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

如此繁多的設備,如此繁多的系統,在實際建造時的安裝、在實際運行時的維護保養、在出現故障時的檢查排除故障都需要電氣圖的幫助。也就是說,電氣圖是電氣設備設計安裝、維護保養、故障排除時,作為其安裝、管理依據的具有統一規范標準的圖樣。

在電氣圖中,可以說明電氣設備的構成和功能、闡述其工作原理,用來指導電氣工作人員對其進行安裝接線、維護和管理。設計者通過電氣圖體現其設計思想;制造者通過識圖了解設計意圖,組織指導生產;維修人員通過識圖了解設備的工作原理、結構性能,以排除故障。因此電氣圖是溝通電氣設計人員、電氣安裝人員、電氣操作和檢修人員的通用工程語言,是進行技術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,對于電氣行業的從業人員來說必須學會并掌握這種語言。正確的識讀電氣圖是我們維修、安裝、設計電氣設備的第一步。

可以說,沒有電氣圖,一切電氣設備將無從進行安裝、使用和維護管理。因此,學習電氣識圖對每個從事電氣工程設計、制造、安裝、維護管理的人員都具有非常重要的意義,對保證電氣設備保持良好工作狀態和保證生產質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公司開發的產品,它將制圖帶入了個人計算機時代,CAD是英語“Computer Aided Design,的縮寫,意思是“計算機輔助設計”。AutoCAD是目前世界上應用最廣的CAD軟件,AutoCAD軟件現已成為全球領先的、使用最為廣泛的計算機繪圖軟件,用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計,自從1982年Au-todesk公司首次推出AutoCAD軟件,就在不斷地進行完善,陸續推出了多個版本,AutoCAD 2006是AutoCAD軟件的第20個版本,其性能得到了全面提升,用戶可以使用它來創建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準確復用富含信息的設計圖形,由于AutoCAD制圖功能強大,應用面廣,現已在機械、建筑、汽車、電子、航天、造船、地質、服裝等多個領域得到了廣泛應用,成為工程技術人員的必備工具之一。

鑒于以上特點,雖隨著計算機技術的不斷發展,專用軟件不斷涌現,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,讓學生在動手繪制的時候有想象的空間,如一套完整的電氣系統圖它包括: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 其體實例的實踐

電氣圖是電氣技術人員的語言,是他們共同溝通的工具,電氣圖的繪制要求非常嚴格,技術人員對電氣圖包含的內容一定要非常熟練的掌握,如電氣制圖的一般規則、電氣圖形符號,電氣技術中的文字符號和項目符號、電氣圖的基本表示方法、基本電氣圖等等。

3.1圖紙的嚴格標準(以圖面構成為例)

完整的電氣圖圖面通常由邊框線、圖框線、標題欄、會簽欄組成,其格式如圖一所示。

圖一電氣圖面格式

通過圖面構成標準樣式我們知道,電氣圖是一種特殊的專業技術圖,也是工程技術界的共同語言,它必須嚴格遵守國家標準局頒布的《電氣制圖》(GB6988a),《電氣圖用圖形符號》(GB4728) , 《電氣技術中的項目代號》 (GB5094) , 《電氣技術中的文字符號制訂通則》(GB7159)等標準的有關規定,所以電氣制圖人員有必要掌握這些規則或標準,由于國家標準局所頒布的標準很多,這里主要簡單介紹跟電氣圖有關的制圖規則和標準,如:幅面尺寸、圖幅分區、圖線、字體、簡圖布局方法等等。

3.2電氣系統圖示例實戰
電氣控制系統是由許多電氣元件按照一定要求連接而成的。為了表達生產機械電氣控制系統的結構、原理等設計意圖,同時也為了便于電氣系統的安裝、調整、使用和維修,需要將電氣控制系統中各電氣元件及其連接用一定圖形表達出來,這種圖就是電氣控制系統圖。為了提高電氣系統圖的通用性,國家標準局參照國際電工委員會(IEC)頒布的有關文件,制定了我國電氣設備的有關國際標準,電氣圖形符號通常用于電氣系統圖,用以表示一個設備或器件的圖形,文字符號適用于電氣技術文件(包括電氣系統圖)用以標明電氣設備、器件的名稱、功能、狀態及特征。
3.2.1電氣原理圖

電氣系統圖中電氣原理圖應用最多,為便子閱讀與分析控制線路,根據簡單、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電部件和接線端點,但并不按電氣元件的實際位置來畫,也不反應電氣元件的形狀、大小和安裝方式。

由于電氣原理圖具有結構簡單、層次分明、適于研究、分析電路的工作原理等優點,所以無論在設計部門還是生產現場都得到了廣泛應用,標準原理圖樣式如圖二所示。

圖二電氣原理圖標準樣式

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備上所有電機電器的實際位置,為生產機械電氣控制設備的制造、安裝、維修提供必要的資料。以機床電器布置圖為例,它主要由機床電氣設備布置圖、控制柜及控制板電氣設備布置圖、操縱臺及懸掛操縱箱電氣設備布置圖等組成,電器布置圖可按電氣控制系統的復雜程度集中繪制或單獨繪制,但在繪制這類圖形時,機床輪廓線用細實線或點劃線表示,所有能見到的及需表示清楚的電氣設備,均用粗實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,是為安裝電氣設備和電器元件進行配線或檢修電器故障服務的,如圖四。在圖中可顯示出電氣設備中各元件的空間位置和接線情況,可在安裝或檢修時對照原理圖使用。它是根據電器位置布置依合理經濟等原則安排的,它表示機床電氣設備各個單元之間的接線關系,并標注出外部接線所需的數據。根據機床設備的接線圖就可以進行機床電氣設備的安裝接線。對某些較為復雜的電氣設備,電氣安裝板上元件較多時,還可畫出安裝板的接線圖;對于簡單設備,僅畫出接線圖就可以了。實際工作中,接線圖常與電氣原理圖結合起來使用。

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