电气制图与CAD 教案 模块六 电气图的基本知识

教案第1页共8页授课课程电气制图与CAD授课老师授课内容模块六任务一电气图的认识授课班级授课时间年月日第周星期（）第节授课时数2学情分析教学目标1、了解电气图的分类及各种类型电气图的主要特点；2、了解电气识图的基本要求和基本步骤。教学重难点教学重点：电气图的分类及各种类型电气图的主要特点教学难点：各种类型电气图的主要特点，识图的基本步骤。教学方法讲授、启发式提问、图示教具资源多媒体PPT教学过程时间分配主要教学内容及步骤组织教学5分钟新课传授5+50分钟讲授法师生致礼，登记考勤，清点学生人数，使学生集中注意力上课。（组织教学贯穿于上课的始终）任务一电气图的认识相关知识一、电气图的分类（一）功能性图功能性图是指具有某种特定功能的电气图样。这类图并不涉及具体的实现方式，主要有：概略图、功能图、电路图、等效电路图、逻辑功能图、端子功能图、功能表图、顺序表图和时序图等，通常用单线表示法表示。其中最为常用的是：概略图、功能图和电路图三种。教案（续页）第2页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤1.概略图概略图就是概略地表达一个项目的全面特性的简图，也称系统图或框图。我们通过概略图能对系统、装置、设备等有一个概略的了解，为进一步编制详细的技术文件以及绘制功能图、电路图、接线图等提供主要依据，也为进行有关计算、选择导线和电气设备等提供依据。其基本形式如下：（1）用一般符号表示的概略图。这种概略图通常采用单线表示法绘制。例如，图6-2是电动机单向连续运转控制电路的主电路概略图，它表示了主电路中电动机的供电关系：三相交流电源经断路器（开关）QF，再通过接触器KM主触头、热继电器KH热元件向电动机M供电。图6-2电动机单向连续运转控制电路主电路概略图（2）框图。主要用符号或带注释的框概略地表示系统、分系统、成套装置或设备等的基本组成、相互关系及其主要特征。框图往往是某一电气系统、装置、设备进行成套设计的第一张图，它们的作用主要是：作为进一步设计的依据；供操作和维修时参考；供有关部门了解设计对象的整体方案、简要工作原理和各部分的主要组成等。图6-3所示的是直流稳压电源电路的框图，它清晰的表达直流稳压电源电路了的各个基本单元电路及相互关系。图6-3直流稳压电源电路的框图教案（续页）第3页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤2.功能图功能图就是表达项目功能信息的简图。它是用规定的图形符号和文字叙述相结合的方法来表示控制系统的作用和状态的一种简图。它表示系统、分系统、成套装置、设备、软件等功能特性的细节，但不涉及功能实现方法，其作用是提供绘制电路图等有关图的依据，或者用以说明工作原理。等效电路图是功能图的一种。等效电路图是表示理论或理想的元件(如电阻R、电感L、电容C)及其连接关系的一种功能图，供分析和计算电路特性和状态之用。图6-4所示的是电阻的串联等效电路图，表示串联电路中的总电阻等于各个串联之和，即R=R1+R2+R3。图6-4电阻的串联等效电路图3.电路图电路图是表达项目电路组成和物理连接信息的简图，又称为电气原理图或原理接线图。它用国家统一规定的电气图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细表示系统、分系统、装置、部件、设备等的工作原理、基本组成和连接关系。电路图表示电流从电源到负载的传送情况和电气元件的工作原理，只表示功能而不需要考虑其实际尺寸、形状或位置。电路图是用于详细表示该电路的组成、相互连接、工作原理、分析和计算电路特性及参数等。电路图为测试和寻找故障提供必要信息，为编制接线文件提供必要依据，为安装和维修提供信息。图6-5是手电筒的电路图，从图中可看出手电筒电路是由电源（电池）GB、负载（灯泡）HL、控制装置（开关）SA及导线组成，电路图系统的表示了供电和控制关系。教案（续页）第4页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤图6-5手电筒电路图（二）接线类图接线图是表达项目组件或单元之间物理连接信息的简图。如果项目之间连接关系采用表格形式表示，则称为接线表。接线图的主要作用是提供各个项目之间的连接信息，用于进行设备装配接线、安装、检查、试验和维修的指导。图6-6是某低压配电箱接线图，它清楚地表示了各元件之间的实际位置和连接关系：按钮开关SB1～SB4，指示灯HL4、HL5以及电源（L、N）通过导线分别接至接线端子板X的1、2、3、4、5、6号，然后通由接线端子板X接至交流接触器KM1、KM2。图6-6低压配电箱接线图根据连接的对象不同，接线图或接线表也可以再进行具体分化：单元接线图(表)、互连接线图（表）、端子接线图（表）和电缆图（表）。教案（续页）第5页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤（三）位置类图位置图是表示成套装置和设备中各个项目的布局、安装位置的一种图样。位置图的主要作用是表达各电气物件的位置或尺寸等相关的信息，指导项目的安装就位，为电气设备的安装和维护检修提供依据。1.总平面图总平面图是表示建筑工程服务网络、道路工程、相对于测定点的位置、地表资料、进入方式和工区总体布局的平面图。2.安装图安装图是表示各项目安装位置的图，图6-7是电动机单向连续运转控制电路实训板的安装图，图中表示了电路各元器件的安装位置相关的信息。图6-7电动机单向连续运转控制电路实训板安装图3.装配图装配图是通常按比例表示一组装配部件的空间位置和形状的图。4.布置图布置图是表达项目相对或绝对位置信息的图。布置图是经简化或补充以给出某种特定目的所需信息的装配图。位置类图可以借助于物件的简化外形（或图形符号）、主要尺寸、它们之间的距离以及代表物件的符号来表达和绘制。这类图布局应清晰，以便读取和理解其所包含的信息。教案（续页）第6页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤新课传授55+15分钟讲授法（四）项目表项目表主要用来表示项目的数量、规格等的表格，属于电气图的附加说明文件范畴。这类表主要有两种：元件表、备用元件表。1.元件表元件表是表示构成一个组件(或分组件)的项目(零件、元件、软件、设备等)和参考文件的表格。元件表是把成套装置、设置和装置中各组成部分和相应数据列成的表格，其用途是表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。2.备用元件表备用元件表是表示用于防护和维修的项目（零件、元件、软件、散装材料等）的表格。（五）说明文件说明文件主要指通过图表难于表示而又必须说明的信息和技术规范的相关文件，主要有安装说明文件、试运转说明文件、使用说明文件、维修说明文件、可靠性和可维修性说明文件，以及其他说明文件。二、电气图的主要特点电气图相对于机械图、建筑图、地形图或其他专业的技术图，在描述对象、表达方式以及绘制方法上都有所不同。电气图表示系统或装置中的电气关系，所以具有其独特的一面，有一些明显的特点。1.电气图主要采用简图的表达形式电气图的种类是很多的，但除了必须标明实物形状、位置、安装尺寸的电气设备平面布置图、立面布置图等以外，大部分的图（如概略图、功能图和电路图、安装平面简图等）都是采用简图的形式进行表现。所以，简图是电气图的主要表达形式。这里所说的“简图”仅是一种术语，而不是“简化图”、“简略图”的意思。采用这一术语是为了把这种图与其他的专业技术图（如机械图中的各种视图、建筑图中的各种平面布置图等)的种类、画法加以区别。2.电气图的基本要素是图形、文字和项目符号电气图大量用简图表示，而简图主要是用国家统一规定的电气图形符号和文字符号进行绘制的，因此，电气图形符号和文字符号不仅大大简化了绘图，而且它必然成教案（续页）第7页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤为电气图的主要组成成分和表达要素。因电气图是由图形符号、文字符号和项目代号、数字编号及技术数据等相结合构成，所以牢记常用的电气图形符号及文字符号是识读电气图时，看懂各组成部分的名称、功能、状态、特征、对应关系和安装位置等的前提。3.电气图表达的主要内容是元件和连接线一个电路通常由电源、控制元器件（开关设备）、负载（用电设备）和连接导线四个部分组成，如果将电源设备、控制设备和负载设备看成元器件，则各种电气元件按照一定的次序用连接线连接起来就构成了一个电路。因此，元件和连接线是电气图所描述的主要对象，也是电气图所要表达的主要内容。这在电气简图和部分按正投影原理画的图样中尤为明显。4.电气图主要采用功能布局法和位置布局法电气图的布局方法分为功能布局法和位置布局法。功能布局法是指在绘图时图中各元件符号的布置只考虑便于看出它们所表示的元件之间的功能关系，而不考虑元件的实际位置的一种布局方法。电气图中的系统图、电路图都是采用这种布局方法。位置布局法是指电气工程图中的元件符号的布置对应于该元件实际位置的布局方法。电气图中的接线图、位置图、平面布置图通常采用这种布局方法。5.电气图中的元器件都是按正常状态绘制所谓“正常状态”，是指电气元件、器件和设备的可动部分表示为非激励（未通电，未受外力作用）或不工作的状态或位置。例如：在图6-1电动机单向连续运转控制电路图(b)电路图中，断路器QF的开关触头按未手动合上的状态绘制出来，接触器KM的主触头和辅助动合触头按其线圈未通电时的状态绘制出来，按钮开关SB1的动断触头和SB2的动合触头按未按下操作时的位置绘制出来。6.电气图与工程的相关专业图关系密切电气工程通常同土建工程及机械设备安装工程、给排水管道、采暖通风管道、广播通信线路、道路交通、蒸汽煤气管道等配合进行，电气装置及设备的布置、走向、安装等必然与它们密切有关。因此，电气图尤其是电气安装图（布置图）与土建工程图、管道工程图等有密切的关联系。这些电气图不仅要符合国家有关电气设计规程和规范要求（如安全、防火、防爆、防雷、防闪络等），而且要根据有关土建、机械、管道图的规程要求和尺寸来进行设计布置。教案（续页）第8页共8页教学过程时间分配主要教学内容及步骤新课传授70+15分钟讲授法结束指导85+5分钟三、电气识图的基本要求和基本步骤识读电气图，应弄清识图的基本要求，掌握好识图步骤，才能提高识图的水平，加快分析电路的速度。（一）电气识图的基本要求初学识图要本着从易到难、从简单到复杂的原则识图。一般来说，照明电路比电气控制电路简单，单项控制电路比系列控制电路简单。识图电气图必须做到以下“五个结合”。1.结合电工电子技术基础知识识图2.结合典型电路识图3.结合电气元器件的结构和工作原理识图4.结合有关图纸的图样说明识图5.结合电气图的有关标准和规程识图（二）电气识图的基本步骤电气图的识读应按照一定步骤进行阅读，一般是：从标题栏、技术说明到图形、元件明细表，从总体到局部，从电源到负载，从主电路到辅助电路，从上到下，从左到右。这里应指出，识读电气图的顺序没有统一的规定，可以根据实际灵活掌握，并应有所侧重。电气图的识读通常有以下几个基本步骤。1.阅读设备说明书2.阅读电气图纸说明3.识读电气系统或设备的概略图4.识读电路图5.识读接线图布置预习内容：模块六任务二电气信息结构文件基本要素的表达与识读布置课外作业：练习册6-1教案第1页共4页授课课程电气制图与CAD授课老师授课内容模块六任务二电气信息结构文件基本要素的表达与识读授课班级授课时间年月日第周星期（）第节授课时数2学情分析教学目标1、熟悉常用电气设备或元器件的图形符号、文字符号；2、了解电气制图国家标准的有关内容。教学重难点教学重点：熟悉常用电气设备或元器件的图形符号、文字符号教学难点：熟悉常用电气设备或元器件的图形符号、文字符号教学方法讲授、启发式提问、图示教具资源多媒体PPT教学过程时间分配主要教学内容及步骤组织教学5分钟课前复习5+20钟师生致礼，登记考勤，清点学生人数，使学生集中注意力上课。（组织教学贯穿于上课的始终）课前复习：电气图的分类及各种类型电气图的主要特点（a）实物图（b）电路图图6-10电动机单向连续运转控制电路教案（续页）第2页共4页教学过程时间分配主要教学内容及步骤新课传授25+45分钟讲授法任务二电气信息结构文件基本要素的表达与识读相关知识:表示电气技术信息的资料统称为“电气信息结构文件”，其表达方式可以是图、表格和文字等等，电气简图就是其表现形式之一。电气信息结构文件主要由图形符号、文字符号、项目代号等基本要素构成，因此，正确理解、使用、绘制和识别各种电气符号，是识读电气信息结构文件的基础。图6-11常用图形符号示例一、电气简图用图形符号1．图形符号的表示形式图形符号最常用的表示形式有三种：一般符号、限定符号和方框符号。图形符号不论采用何种表示形式，其主要目的都是用简单的图形、标记或字符来表示一个设备或概念。（1）一般符号用以表示一类产品和此类产品特征的图形符号，称为一般符号。如图6-11所示，表示电容器的图形符号“”、表示半导体二极管的图形符号“”、表示电阻器的图形符号“”、表示电位器的图形符号“”等都是一般符号。由此可见，一般符号可以单独作为表示一个电气元件或设备的图形符号使用。（2）限定符号用以提供附加信息（或功能）的一种加在其他符号上的简单图形或字符称为限定符号，见表6-2。（3）方框符号在电气图中，用以表示元件、设备等的组合及其功能，既不给出元件、设备的细节，也不考虑其所有连接的一种简单的图形符号（如圆形、正方形、长方形等），称为方框符号，如图6-12所示。方框符号常与限定符号组合，派生出若干具有附加功教案（续页）第3页共4页教学过程时间分配主要教学内容及步骤能的图形符号，其绘制方式与限定符号加在一般符号上的绘制方式完全相同。整流器桥式整流器逆变器放大器图6-12常用方框符号示例2.图形符号的布置方法（1）图形符号的方位不是强制的，在实际应用中，图形符号一般按水平或垂直布置，在不改变图形符号含义的条件下，可根据电气图的布线需要，将整个图形符号旋转(90°、180°或270°）或镜像放置，如图6-13所示。图6-13图形符号旋转或成镜像放置示例(2)在电气图中，作为图形符号一部分的文字符号、指示方向的符号和某些限定符号的位置应遵循有关规定，不能随之旋转，如图6-14所示。图6-14文字符号和指示方向符号应遵循有关规定示例3.图形符号的绘制电气图用图形符号是按网格绘制出来的，但网格并未随符号一起示出，如图6-15b所示。一般情况下，图形符号可直接用于绘图，但在布置符号时应使连接线之间的距离为模数M(