家庭照明电路设计

课课程程 设设计计说说明明书书 课程名称 电工课程设计 题 目 家庭照明电路设计 学生姓名 专 业 班 级 学 号 指导教师 日 期 2015 年 06 月 23 日 2 目录目录 一 设计任务与要求 1 1 设计任务 1 2 设计要求 1 二 方案设计与论证 1 三 单元电路设计 2 1 双控开关 2 2 二孔和三孔插座 2 3 灯和控制开关 3 四 总电路工作原理 元器件清单和参数计算 3 1 总原理图 3 2 家庭电路分布图 4 3 电路完整工作过程描述 8 4 元件清单 9 5 参数的计算 12 五 仿真调试与分析 14 六 结论与心得 14 七 参考文献 15 1 题目 家庭照明电路设计题目 家庭照明电路设计 一 设计任务与要求一 设计任务与要求 1 设计任务 设计任务 1 根据课堂讲授内容 学生做相应的自主练习 消化课堂所讲解的内容 2 通过调试典型例题或习题积累调试程序的经验 3 理解家庭电路的基本原理 巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践 技能 4 学会查阅相关手册和资料 了解照明电灯的相关知识 培养独立分析与解决 问题的能力 5 掌握常用电子电路的一般设计方法 学会使用常用电子元器件 正确开绘制 电路图 6 掌握平面图的正规设计与应用 2 设计要求 设计要求 1 查阅相关资料 开始撰写设计说明书 2 先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明 3 依次对各部分分别给出单元电路 并进行相应的原理 参数分析计算 功能 以及与其他部分电 路的关系等等说明 4 列出标准的元件清单 5 总体电路的绘制及总体电路原理相关说明 6 对电路作出仿真 演示并记录其实际效果 7 列出设计中所涉及的所有参考文献资料 二 方案设计与论证二 方案设计与论证 本方案是通过对实际的家居用电情况以及一些用电设备情况 专门设计符 合自己家里情况的总体用电分布 此分布图是一间房子用电分布 从电度表一 2 直到照明设备是一个完整的系统 画出设计施工图 电工人员可以根据你的图 纸进行施工 设计书中有完整的分析过程 包括用电量的估算 电表 空气开 关 控制开关 照明设备的规格型号 配线的规格 安装的位置等 最后统计 估算出工程总造价 设计目的 1 理解家庭电路的基本原理 巩固和加深在电路课程中所学的 理论知识和实践技能 2 学会查阅相关手册和资料 了解照明电灯的相关知 识 培养独立分析与解决问题的能力 3 掌握常用电子电路的一般设计方法 学会使用常用电子元器件 正确开绘制电路图 4 掌握平面图的正规设计与应 用 5 认真写好总结报告 培养严谨的作风与科学态度 提高我们 从实践中 提高的能力 家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 家庭照明电路组成部分主要包 括电能表 闸刀 空气开关 导线 包括火线和零线 熔断器 电灯开关 电灯和插座这几部分 三 单元电路设计三 单元电路设计 1 双控开关 双控开关 双控开关实际上就是两个单刀双掷开关串起来后再接入电路 每个单刀双 掷开关有三个接线端 分别连着两个触点和一个刀 具体接法 把两个单刀双 掷开关的两个触点分别相连 即开关 1 的触点 1 与开关 2 的触点 1 相连 开关 1 的触点 2 与开关 2 的触点 2 相连 然后两个开关的刀做为整个开关的两端接 入电灯的两端 这样当开关 1 和 2 的刀同时接打向各自触点 1 或同时打向触点 3 2 时 电路接通 灯亮 若两开关的刀一个打向触点 1 而另一个打向触点 2 时 电路不通 灯灭 因此两个开关都可以控制灯 两个开关可以放在卧室的前后 这样可以在进入卧室前开灯 在卧室里面关灯 既能照明 又能避免人走灯不 灭而浪费电 2 二孔和三孔插座 二孔和三孔插座 二孔插座主要用于小功率的家用电器 如电风扇 电视机 音响等 三孔插座上面孔为地线 左零 N 右火 L 家用电器设备由于绝缘性 能不好或使用环境潮湿 会导致其外壳带有一定静电 严重时会发生触电事故 为了避免出现的事故可在电器的金属外壳上面连接一根电线 将电线的另一端 接入大地 一旦电器发生漏电时接地线会把静电带入到大地释放掉 三孔插座 主要用于大功率的用电器 如空调 电热水器 冰箱 3 灯和控制开关 灯和控制开关 4 在并联灯泡时尽量就近原则 节约电线 选购灯泡时要考虑清楚其用途 不要浪费 四 总电路工作原理 元器件清单和参数计算四 总电路工作原理 元器件清单和参数计算 1 总原理图 总原理图 2 家庭电路分布图家庭电路分布图 5 6 客厅的布局如图所示 普通插座安装的高度为 1 3 米 为了开门时方便触 摸到开关 开关安装在门口附近 开关的高度为 1 3 米 墙上的节能灯安装的 高度为 2 5 米 客厅是会客和家人团聚的场所 灯的装饰性和照明要求应有利于创造热烈 气氛 使客人有宾至如归之感 一般照明 主体灯 特别是采用花饰吊灯的 应安装在房间的中央 墙上挂有横幅字画的 可在字画两边安装两盏合适的壁 灯 沙发旁边置放一盏落地灯 这样的布置 显得稳重大方 客厅的灯具应该 说是最富于变化 也是最可以别出心裁地进行设计的 这是由客厅的特点所决 定的 在客厅的聚谈休憩区 灯光应当体现明亮 呈散射式的 故宜选用吊灯 吸顶灯以及灯槽和灯栅等 在客厅的音乐欣赏区 可选用壁灯或射灯 抑或地 脚灯 使光与声音自然融和 卧室的布局如图所示 电灯是安装双控开关的 一个开关安装在门口 另 7 一个开关安装在床头 便于主人控制 开关的高度为 1 3 米 尽量不要使用装 饰性太强的悬顶式吊灯 它不但会使你的房间产生许多阴暗的角落 也会在头 顶形成太多的光线 躺在床上向上看时灯光还会刺眼 最好采用向上打光的灯 既可以是房顶显得高远 又可以使光线柔和 不直射眼睛 除主要灯源外 还 应设台灯或壁灯 以备起夜或睡前看书用 另外 角落里设计几盏射灯 以便 用不同颜色的灯炮来调节房间的色调 如黄色的灯光就会给卧室增添不少浪漫 的情调 插座的安装高度为 1 3 米 门口的开关距离门应有 20 毫米 安装高度 为 1 3 米 墙上的节能灯的安装高度为 2 5 米 灯光可以改变房间的气氛和个人的感觉 卧室是休息的地方 除了提供易 于安眠的柔和光源之外 更重要的是要以灯光的布置来缓解白天紧张的生活压 力 所以卧室的灯光应以柔和为原则 一般卧室的灯光照明 可分为普通照明 局部照明和装饰照明三种 普通照明供起居室休息 而局部照明则包括供梳妆 阅读 更衣收藏等 装饰照明主要在于创造卧室的空间气氛 如浪漫 温馨等 氛围 卧室的普通照明 在设计时要注意光线不要过强或发白 因为这种 光线容易使房间显得呆板而没有生气 最好选用暖色光的灯具 这样会使卧室感 觉较为温馨 普通照明最好装置两个控制开关 方便使用 除普通照明外 卧室宜设置局部组合照明 例如在睡床旁设置床头灯 方便阅读 阅读的灯光 要有适当的安排 因为灯光太强或不足 均会直接影响视觉 对眼睛造成损害 梳妆台和衣柜上的局部照明可方便整妆 梳妆台的照明 现在大多在镜子上方 置灯 其实这样容易产生阴影 如在化妆镜两侧考虑装灯是最为明智的方法 但是要注意光线不宜过白或过强 尽量与自然光接近 总之 卧室的灯具 不必多 有两三种适当的就可以了 有些卧室在光源的设计上 仅仅在床头柜 上布置两盏台灯 梳妆台上布置两盏小射灯 顶上零星补助几盏嵌入式灯 总 共三种灯具 但创造出来的环境却是一流的 当然 巧妙的使用落地灯 壁灯 甚至小型的吊灯 也可以较好地营造卧室的环境气氛 8 厨房卧室的布局如图所示 厨房的开关插座位置以标出 开关的高度为 1 3 米 厨房插座高 1 3 米 采用防水插座 墙上节能灯的高度为 3 米 吊灯安置 在天花板上 厨房照明对亮度要求很高 因为 灯光对食物的外观也很重要 它可以影 响人的食欲 由于人们在厨房中度过的时间较长 所以灯光应惬意而有吸引力 这样能提高制作食物的热情 一般厨房照明 在操作台的上方设置嵌入式或半 嵌入式散光型吸顶灯 嵌入口罩以透明玻璃或透明塑料 这样顶棚简洁 减少 灰尘 油污带来的麻烦 灶台上方一般设置抽油烟机 机罩内有隐形小白炽灯 供灶台照明 光源采用暖色调 功率为 32 瓦的节能灯 插座安装油烟机 电磁 炉 电饭煲等厨房用品 9 卫生间的电子元件的布局如图所示 灯光不应太暗 一般是 21w 左右的灯 开关安装在门口 距离门 20 毫米 当我们一进卫生间就能触摸到开关 开关的 高度应为 1 3 米高 墙上节能灯的安装高度为 2 5 米 而且需要装一个抽风机 3 电路完整工作过程描述 电路完整工作过程描述 总体工作原理 配电箱的总闸起控制整个家庭电路 每个房间都有单独的空气开关在配电 箱里 避免一路过载致使整个家庭的电路都断了 总线上的漏电开关起保护作 用 在阳台和大门口装有光声控制开关 避免老是开关开关的麻烦 每个房间 都配有强光的节能灯管和弱光的节能灯 可以起到不同时间的不同需要 每个 房间都装有双控开关 分别在门口和床头 方便睡觉时控制灯 家庭电路设计最重要的考虑的安全的考虑 无论什么时候都需要把安全放 在第一位 家庭电路设计可分为 2 类 强电 220v 电器用电 和弱电 电话 电脑 有线电视等数据线 我国电压是 220v 如果弱电电器需要使用的话 10 可以选用 220 转 110v 的专用插座 这种插座可以方便的将 220v 的交流电转换 为 110v 电 但是 在我国电器市场里 一般的弱电电器都都带有变压器 无需 安装专门的转换插座 首先要了解一下自己住宅的额定功率 以便选择合适大 小的电表 推荐 10A 或更大的 因为现在家电功率都比较大 所以还是大点好 在住宅的墙壁留的电源插座需要有足够的数量 最好是在每面墙都留好 1 2 只 插座 另外还需要考虑插座的兼容性问题 有方的 有圆的 最好选用国标和 美标通用型的 另外为了防止小孩子玩耍时触电 最好选用防触电型的插座 还有一点需要注意的是 在设计好管线走向后应及时把图纸保存好 以备日后 修理时使用 布置室内照明应满足一定的要求 保证照度均匀 尽量减少眩光和暗影 力求经济合理 满足局部的要求 卧室 1 布置一个节能灯 20 瓦 一个节能灯管 24 瓦 两个插座 两个开 关 卧室 2 布置一个节能灯 20 瓦 一个节能灯管 24 瓦 两个插座 两个开 关 卧室 3 布置一个节能灯 20 瓦 一个节能灯管 24 瓦 两个插座 两个开 关 客厅 布置一个 150 瓦的吊灯 四个插座 两个节能灯 20 瓦 三个开关 厨房 布置一个 150 瓦的吊灯 两个插座 一个节能灯 20 瓦 一个开关 走廊 布置一个日光灯管 24 瓦 一个开关 书房 布置一个节能灯 20 瓦 一个节能灯管 24 瓦 一个插座 两个开关 厕所 布置一个节能灯 20 瓦 一个开关 阳台 主阳台布置一个 24 瓦的节能灯管 小阳台布置一个 20 瓦的节能灯 4 元件清单元件清单 属性 名称 品牌型号数量单价 元 吊灯 拓艺81502200 11 开关 单个 和双个 德力西86 型812 声光控开关 德力西 I86SG230 节能灯雷士 EST5 915 节能灯管飞利浦 飞利浦18W 530 插座德力西 EA86S161320 空气开关正泰2P 63A720 电能表毕跃DDS738150 防漏电开关德力西Cvb6vs 63A142 总价 2 200 8 12 2 30 9 15 5 30 13 20 7 20 1 50 1 42 1333 元 如下为家用电器功率汇总表 功率最大时 如下为家用电器功率汇总表 功率最大时 房间房间 名称名称 品牌品牌数量数量 个 个 功率功率 W W 共计共计 功率 功率 吊灯吊灯 拓艺 型号 8150 1 1150150150150 节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 2 220204040 客厅客厅电视电视 产品名称 产品名称 Sony Sony 索索 尼尼 KLV 42HX655KLV 42HX655清晰度清晰度 1080p 1080p 全高清全高清 品品 牌牌 Sony Sony 索尼索尼 屏幕尺寸屏幕尺寸 4242英寸英寸 1 1200200200200 12 空调空调落地空调落地空调 Gree Gree 格力格力 KFR KFR 26GW 26570 FNBa 326GW 26570 FNBa 3 1 11800180018001800 空调空调壁式空调壁式空调 Gree Gree 格力格力 KFR KFR 26GW 26570 FNBa 326GW 26570 FNBa 3 3 31500150045004500 节能灯管节能灯管 品牌 Philips 飞利 浦 型号 飞利浦18W 3 324247272 卧室卧室 节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 3 320206060 吊灯吊灯 拓艺 型号 8150 1 1150150150150 节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 1 120202020 电冰箱电冰箱产品名称 产品名称 Haier Haier 海海 尔尔 BCD 539WTBCD 539WT 冰箱冰柜品牌冰箱冰柜品牌 Haier Haier 海尔海尔 箱门结构箱门结构 对开双门对开双门 式式 1 1800800800800 油烟机油烟机 油烟机品牌油烟机品牌 Sakura Sakura 樱花樱花 型号型号 CXW YH B11CXW YH B11 1 1200200200200 排气扇排气扇品牌品牌 Genuin Genuin 正野正野 货号货号 BPT12 13CBPT12 13C 1 124242424 电饭煲电饭煲产品名称 产品名称 Supor Supor 苏苏 泊尔泊尔 CFXB30FC11 CFXB30FC11 品牌品牌 Supor Supor 苏泊尔 型号苏泊尔 型号 CFXB30FC118 60CFXB30FC118 60 1 1600600600600 厨房厨房 消毒柜消毒柜 品牌品牌 SIEMENS SIEMENS 西西 门子门子 型号型号 ZTD 100L ZTD 100L 1 1200200200200 13 308 6308 6 节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 1 120202020 厕所厕所热水器热水器 品牌品牌 Haier Haier 海尔海尔 热水器海尔型号热水器海尔型号 ESV U1 ESV U1 1 11000100010001000 节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 1 120202020 书房书房 节能灯管节能灯管 品牌 Philips 飞利 浦 型号 飞利浦18W 1 124242424 主阳台主阳台节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 1 120202020 小阳台小阳台节能灯管节能灯管 品牌 Philips 飞利 浦 型号 飞利浦18W 1 124242424 门口门口节能灯节能灯 nVc 雷士 型号 EST5 2 215153030 走廊走廊节能灯管节能灯管 品牌 Philips 飞利 浦 型号 飞利浦18W 1 124242424 共计共计 总功率 总功率 9978W9978W 5 参数的计算参数的计算 1 由公式 I P U 9978 220 46A 因此选择电能表 10 60 2 空气开关的选择 空气开关 常见的有以下型号 规格 C16 C25 C32 C40 C60 C80 C100 C120 等规格 其中 C 表示脱扣电流 即 14 起跳电流 由公式 Ie Pe k 式中 Ie 断路器的额定电流 A Pe 负荷的额定功率 KW K 估算系数 8 10 总功率为 Ie Pe k 2 19 10 21 9A 所以空气开关的额定电流为 32A 同理可得 客厅 厨房 卧室 书房与厕所 的空气开关的额定电流分别为 25A 16A 16A 16A 3 线的选择 一般铜线安全计算方法是 2 5 平方毫米铜电源线的安全载流量 28A 4 平方毫米铜电源线的安全载流量 35A 6 平方毫米铜电源线的安全载流量 48A 10 平方毫米铜电源线的安全载流量 65A 16 平方毫米铜电源线的安全载流量 91A 25 平方毫米铜电源线的安全载流量 120A 由上表的家庭电器功率汇总表可知 总功率为 9978 瓦 所以 I P U 9978 220 46A 选择截面积为 10的主导线 2 mm 同理可得客厅 厨房 卧室 书房 厕所的线截面积为 4 4 2 5 2 mm 2 mm 1 2 5 2 mm 2 mm 2 mm 大概使用铜线数如下 规格 2 mm 品牌型号外观单价 10 远东电缆 BV10 红625元 100米 10 远东电缆 BV10 蓝625元 100米 4 熊猫 BV4 红197元 50米 4 熊猫 BV4 蓝197元 50米 2 5 熊猫 BV2 5 红125元 50米 2 5 熊猫 BV2 5 蓝125元 50米 15 2 5 正泰 BV2 5 绿228元 100米 1 熊猫 BV1 红50元 50米 1 熊猫 BV1 蓝50元 50米 线路布线用线量计算 总线为 2 3 3 3 5 3 2 4 2 6 4 1 4 2 69 2m 地线 3 3 3 5 3 2 4 2 6 4 1 4 2 3 3 4 4 4 1 1 54 6 m 卧室 4 4 2 1 3 3 2 2 4 3 96 m 客厅 2 4 4 5 2 30 m 厨房 2 3 5 5 2 30 m 厕所 2 1 7 1 3 2 10 m 书房 2 4 2 3 4 2 17m 阳台 2 3 6 m 总计 780 元 总计 780 1333 2113 元 五 仿真调试与分析五 仿真调试与分析 阳台灯声光控系统 具体要求是 当环境明亮情况下 照明系统自动关闭 当环境昏暗情况下 可以通过声音自动触发照明系统 离去后自动熄灭 声光控系统的原理图 16 六 结论与心得六 结论与心得 经过