AutoCAD2014電氣設(shè)計(jì)課件第9章控制電氣設(shè)計(jì)隨著電廠生產(chǎn)管理的要求及電氣設(shè)備智能化水平的不斷提高，電氣控制系統(tǒng)(ECS)功能得到了進(jìn)一步擴(kuò)展，理念和水平都有了更深意義的延伸。將ECS及電氣各類專用智能設(shè)備(如同期、微機(jī)保護(hù)、自動(dòng)勵(lì)磁等)采用通信方式與分散控制系統(tǒng)接口，作為一個(gè)分散控制系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)同一平臺(tái)，便于監(jiān)控、管理、維護(hù)，即廠級(jí)電氣綜合保護(hù)監(jiān)控的概念。9.1控制電氣簡(jiǎn)介

9.1.1控制電路簡(jiǎn)介從研究電路的角度來(lái)看，一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路一般可分為電源、控制電路和測(cè)量電路3部分。測(cè)量電路是事先根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法確定好的，可以把它抽象地用一個(gè)電阻R來(lái)代替，稱為負(fù)載。根據(jù)負(fù)載所要求的電壓值U和電流值I，就可選定電源，一般電學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)電源并不苛求，只要選擇電源的電動(dòng)勢(shì)E略大于U，電源的額定電流大于工作電流即可。負(fù)載和電源都確定后，就可以安排控制電路，使負(fù)載能獲得所需的各個(gè)不同的電壓和電流值?？刂齐娐房煞譃殚_環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)（也稱為反饋控制系統(tǒng)）。其中，開環(huán)控制系統(tǒng)包括前向控制、程控（數(shù)控）、智能化控制等，如錄音機(jī)的開、關(guān)機(jī)，自動(dòng)錄放，程序工作等。閉環(huán)控制系統(tǒng)則是反饋控制，受控物理量會(huì)自動(dòng)調(diào)整到預(yù)定值。反饋控制是最常用的一種控制電路，下面介紹3種常用的反饋控制方式。（1）自動(dòng)增益控制AGC（AVC）。反饋控制量為增益（或電平），以控制放大器系統(tǒng)中某級(jí)（或幾級(jí)）的增益大小。（2）自動(dòng)頻率控制AFC。反饋控制量為頻率，以穩(wěn)定頻率。（3）自動(dòng)相位控制APC（PLL）。反饋控制量為相位，PLL可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、鑒頻、混頻、解調(diào)、頻率合成等。如圖9-1所示是一種常見的反饋控制系統(tǒng)的模式。圖9-1常見的反饋控制系統(tǒng)的模式9.1.2控制電路圖簡(jiǎn)介

控制電路大致可以包括下面幾種類型的電路：自動(dòng)控制電路、報(bào)警控制電路、開關(guān)電路、燈光控制電路、定時(shí)控制電路、溫控電路、保護(hù)電路、繼電器控制電路、晶閘管控制電路、電機(jī)控制電路、電梯控制電路等。下面對(duì)其中幾種控制電路的典型電路圖進(jìn)行舉例。如圖9-2所示的電路時(shí)報(bào)警控制電路中的一種典型電路，即汽車多功能報(bào)警器電路圖。它的功能要求為：當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到汽車出現(xiàn)各種故障時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音提示報(bào)警。圖9-2汽車多功能報(bào)警器電路圖如圖9-3所示的電路就是溫控電路中的一種典型電路。該電路是由雙D觸發(fā)器CD4013中的一個(gè)D觸發(fā)器組成，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有上、下限溫度控制功能?？刂茰囟瓤赏ㄟ^(guò)電位器預(yù)置，當(dāng)超過(guò)預(yù)置溫度后，自動(dòng)斷電電路中將D觸發(fā)器連接成一個(gè)RS觸發(fā)器，以工業(yè)控制用的熱敏電阻MF51作為溫度傳感器。圖9-3高低溫雙限控制器(CD4013)電路圖如圖9-4所示的電路圖是繼電器電路中的一種典型電路。圖9-4（a）中，集電極為負(fù)，發(fā)射極為正，對(duì)于PNP型管而言，這種極性的電源是正常的工作電壓；圖9-4（b）中，集電極為正，發(fā)射極為負(fù)，對(duì)于NPN型管而言，這種極性的電源是正常的工作電壓。

（a）

（b）圖9-4交流電子繼電器電路圖9.2水位控制電路

本例繪制的水位控制電路圖如圖9-5所示。水位控制電路是一種典型的自動(dòng)控制電路，繪制時(shí)首先要觀察并分析圖紙的結(jié)構(gòu)，繪制出主要的電路圖導(dǎo)線，然后繪制出各個(gè)電子元件，接著將各個(gè)電子元件插入到結(jié)構(gòu)圖中相應(yīng)的位置，最后在電路圖適當(dāng)?shù)奈恢锰砑酉鄳?yīng)的文字和注釋說(shuō)明，即可完成電路圖的繪制。繪制水位控制電路圖時(shí)可以分為供電線路、控制線路和負(fù)載線路3部分進(jìn)行繪制。圖9-5水位控制電路圖9.2.1設(shè)置繪圖環(huán)境

1.新建文件。啟動(dòng)AutoCAD2014應(yīng)用程序，在命令行輸入“NEW”，或單擊菜單欄中的“文件”→“新建”命令，系統(tǒng)彈出“選擇樣板”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選擇需要的樣板圖。單擊“打開”按鈕，添加圖形樣板，其中圖形樣板左下角端點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0）。本例選用A3圖形樣板，如圖9-6所示。2.新建圖層。單擊菜單欄中的“格式”→“圖層”命令，新建3個(gè)圖層，分別命名為“連接線層”、“虛線層”和“實(shí)體符號(hào)層”，圖層的顏色、線型、線寬等屬性設(shè)置如圖9-7所示。圖9-6添加A3圖形樣板圖9-7新建圖層9.2.2繪制供電線路結(jié)構(gòu)圖

1.繪制豎直直線。2.偏移直線。

3.繪制圓。4.修剪圓內(nèi)直線。

圖9-8偏移豎直直線

圖9-9捕捉端點(diǎn)圖9-10繪制圓圖9-11修剪圓內(nèi)直線9.2.3繪制控制線路結(jié)構(gòu)圖

控制線路結(jié)構(gòu)圖主要由水平直線和豎直直線構(gòu)成，開啟“正交模式”和“捕捉對(duì)象”，可以有效提高繪圖效率。1.繪制矩形。2.分解矩形。3.繪制直線。

圖9-12分解矩形圖9-13控制線路結(jié)構(gòu)圖9.2.4繪制負(fù)載線路結(jié)構(gòu)圖

1.繪制矩形。2.分解矩形。3.偏移直線。4.繪制連接直線。5.繪制正四邊形。6.旋轉(zhuǎn)正四邊形。7.拉長(zhǎng)直線。8.繪制多段線。9.繪制直線。10.修剪圖形。11.繪制矩形。12.繪制圓形。13.修剪圖形。14.繪制水平直線。15.繪制多段線。16.修剪圖形。

圖9-14繪制矩形2圖9-15偏移直線圖9-16繪制連接直線

圖9-17繪制正四邊形

圖9-18旋轉(zhuǎn)正四邊形

圖9-19拉長(zhǎng)直線圖9-20繪制多段線1圖9-21繪制垂直直線

圖9-22修剪圖形圖9-23繪制矩形

圖9-24繪制圓3圖9-25修剪圖形2

圖9-26繪制水平直線

圖9-27繪制多段線2圖9-28修剪圖形3圖9-29負(fù)載線路結(jié)構(gòu)圖圖9-30線路結(jié)構(gòu)圖9.2.5繪制電氣元件

1．繪制熔斷器2．繪制開關(guān)3．繪制接觸器4．繪制熱繼電器驅(qū)動(dòng)器件5．繪制按鈕開關(guān)（不閉鎖）6．繪制按鈕動(dòng)斷開關(guān)7．繪制熱繼電器觸點(diǎn)8．繪制箭頭9.

繪制水箱10．插入交流電動(dòng)機(jī)11．插入三極管

1．繪制熔斷器2．繪制開關(guān)圖9-31繪制直線

圖9-32繪制熔斷器符號(hào)圖9-33繪制共線直線

圖9-34旋轉(zhuǎn)直線圖9-35拉長(zhǎng)直線3．繪制接觸器4．繪制熱繼電器驅(qū)動(dòng)器件圖9-36繪制圓4

圖9-37修剪圓圖9-38繪制豎直中線

圖9-39繪制多段線3圖9-40拉長(zhǎng)直線圖9-41熱繼電器驅(qū)動(dòng)器件5．繪制按鈕開關(guān)（不閉鎖）圖9-42繪制開關(guān)

圖9-43繪制豎直直線圖9-44偏移豎直直線圖9-45繪制水平直線圖9-46按鈕開關(guān)

圖9-47繪制豎直直線3圖9-48按鈕動(dòng)斷開關(guān)6．繪制按鈕動(dòng)斷開關(guān)7．繪制熱繼電器觸點(diǎn)

圖9-49繪制動(dòng)斷開關(guān)

圖9-50繪制水平直線圖9-51繪制正方形

圖9-52修剪直線

圖9-53熱繼電器觸點(diǎn)8．繪制箭頭

（a）

（b）

（c）圖9-54繪制箭頭1（a）

（b）圖9-55繪制箭頭2圖9-56“圖案填充和漸變色”對(duì)話框圖9-57“填充圖案選項(xiàng)板”對(duì)話框圖9-58選擇填充范圍圖9-59填充結(jié)果圖9-60“寫塊”對(duì)話框9.繪制水箱

圖9-61分解矩形

圖9-62刪除直線圖9-63“多線樣式”對(duì)話框

圖9-64“修改多線樣式”對(duì)話框

圖9-65水箱

10．插入交流電動(dòng)機(jī)

圖9-66交流電動(dòng)機(jī)

圖9-67導(dǎo)線1圖9-68繪制直線11．插入三極管

圖9-69旋轉(zhuǎn)結(jié)果DF'圖9-70旋轉(zhuǎn)直線DB'圖9-71插入電動(dòng)機(jī)圖9-72三極管圖9-73導(dǎo)線2

圖9-74移動(dòng)三極管符號(hào)圖9-75平移結(jié)果圖9-76插入三極管圖9-77插入其他元器件符號(hào)

圖9-78局部導(dǎo)線圖9-79繪制圓5

圖9-80填充圓圖9-81繪制導(dǎo)線連接點(diǎn)9.2.6添加文字和注釋

（1）新建文字樣式。圖9-82“文字樣式”對(duì)話框（2）添加注釋文字。圖9-83添加注釋文字9.3電動(dòng)機(jī)自耦降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

本例繪制三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的自耦降壓?jiǎn)?dòng)控制電路，如圖9-84所示。它是一種自耦降壓?jiǎn)?dòng)控制電路，合上斷路器QS，信號(hào)燈HL亮，表明控制電路已接通電源；按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)經(jīng)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)；中間繼電器KA1也得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，同時(shí)接通通電延時(shí)時(shí)間繼電器KT1回路。當(dāng)時(shí)間繼電器KT1延時(shí)時(shí)間到，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器KA2得電吸合自保，接觸器KM2失電釋放，自耦變壓器退出運(yùn)行，同時(shí)通電延時(shí)時(shí)間繼電器KT2得電；當(dāng)KT2延時(shí)時(shí)間到，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器KA3得電吸合，接觸器KM1也得電吸合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行工作狀態(tài)，時(shí)間繼電器KT1失電。圖9-84三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的自耦降壓?jiǎn)?dòng)控制電路9.3.1設(shè)置繪圖環(huán)境

1.新建文件。啟動(dòng)AutoCAD2014應(yīng)用程序，以“A4.dwt”樣板文件為模板，新建文件，將新文件命名為“自耦降壓?jiǎn)?dòng)控制電路圖.dwt”并保存。2.設(shè)置圖層。新建“連接線層”、“實(shí)體符號(hào)層”和“虛線層”三個(gè)圖層，將“連接線層”設(shè)為當(dāng)前圖層，各圖層的屬性如圖9-85所示。圖9-85設(shè)置圖層5.3.1繪制電氣元件

1．繪制斷路器圖9-86繪制圖形圖9-87“草圖設(shè)置”對(duì)話框圖9-88生成斷路器圖9-89陣列圖形

圖9-90繪制水平直線圖9-91更改線型

圖9-92繪制完的斷路器圖9-93刪除圖形

圖9-94繪制圓

圖9-95移動(dòng)圓

圖9-96修剪圓

圖9-97接觸器2．繪制接觸器3．繪制時(shí)間繼電器

圖9-98繪制矩形1圖9-99繪制兩條直線圖9-100繪制矩形2圖9-101時(shí)間繼電器4．繪制動(dòng)合觸點(diǎn)圖9-102繪制動(dòng)合觸點(diǎn)圖9-103動(dòng)合觸點(diǎn)5．繪制時(shí)間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)圖9-104繪制豎直直線圖9-105移動(dòng)并修剪直線圖9-106繪制水平直線圖9-107繪制圓圖9-108繪制斜線

圖9-109修剪圖形圖9-110時(shí)間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)圖9-111繪制豎直直線2

圖9-112移動(dòng)豎直直線圖9-113更改圖層屬性圖9-114繪制正交直線圖9-115啟動(dòng)按鈕圖9-116繪制自耦變壓器圖9-117繪制直線和圓圖9-118繪制變壓器圖9-119變壓器9．繪制其他元器件符號(hào)圖9-120其他元器件圖形符號(hào)9.3.2繪制結(jié)構(gòu)圖

1.繪制豎直直線。2.繪制水平直線。3.修剪圖形。圖9-121繪制豎直直線圖9-122繪制水平直線圖9-123結(jié)構(gòu)圖9.3.3將元件插入到結(jié)構(gòu)圖中

1．將斷路器符號(hào)插入到結(jié)構(gòu)圖中圖9-124插入斷路器2．將接觸器符號(hào)插入到結(jié)構(gòu)圖中圖9-125插入接觸器圖9-126復(fù)制接觸器3．將自耦變壓器符號(hào)插入到結(jié)構(gòu)圖中圖9-127插入自耦變壓器圖9-128繪制連接線圖9-129插入其他元器件9.3.4添加注釋

（1）創(chuàng)建文字樣式。（2）添加注釋文字。圖9-130“文字樣式”對(duì)話框9.4并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻啟動(dòng)電路

本例繪制并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻啟動(dòng)電路，如圖9-131所示。首先觀察并分析圖紙的結(jié)構(gòu)，繪制出主要的電路圖導(dǎo)線；然后繪制各個(gè)電子元件，將各個(gè)電子元件插入到結(jié)構(gòu)圖中相應(yīng)的位置；最后在電路圖的適當(dāng)位置添加相應(yīng)的文字和注釋說(shuō)明，完成電路圖的繪制。圖9-131并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻啟動(dòng)電路9.4.1設(shè)置繪圖環(huán)境

1.新建文件。2.設(shè)置圖層。圖9-132添加A3圖形樣板圖9-133新建圖層9.4.2繪制線路結(jié)構(gòu)圖

圖9-134線路結(jié)構(gòu)圖9.4.3繪制電氣元件

1．繪制直流電動(dòng)機(jī)（1）繪制圓。（2）輸入文字。

圖9-135繪制圓

圖9-136直流電動(dòng)機(jī)2．繪制動(dòng)斷觸點(diǎn)