电气工程中CAD的应用

2013-07-09 by:广州AutoCAD培训中心来源:仿真在线

电气工程中CAD的应用

引言

随着计算机技术的发展,计算机辅助设计技术(CAD)己经广泛应用于诸多专业的设计和研究以及国民经济的各个方面,AutoCAD是美国Autodesk公司1982年推出的一种通用的微机辅助绘图和设计软件包,近20年来,版本不断更新,功能日益增强,日趋完善,从简易二维绘图发展成目前集三维设计、真实显示及通用数据库于一体的软件,最早使用CAD的航空制造业、汽车制造业、气象部门、地图测绘部门都己经成熟地采用计算机绘图技术。如今AutoCAD已广泛应用于电气工程、建筑工程、服装工程等与生活息息相关的工程当中,实际上己成为一种通用的微机CAD系统,是工程设计技术人员之间交流思想的共同语言。

1 电气图的重要性

所谓电气图,又称为电气图样,是电气工程图的简称。电气工程图是按照统一的规范规定绘制的,采用标准图形和文字符号表示的实际电气工程的安装、接线、功能、原理及供配电关系等的简图。

电气图渗透在生活的每一个角落,从家居的小家电到工程项目图,我们都能接触到各种各样的电气图。一般而言,可以被称为电气工程的项目主要有:

①内线工程(主要包括室内动力、照明电气线路等);

②外线工程(主要包括电压在35kV以下的架空电力线路、电缆电力线路等室外电源供电线路);

③动力、照明和电热工程(主要包括各种电动机、各种灯具、电热设备以及相关的插座、配电箱等);

④变配电工程(主要包括35kV以下的变压器、高低压设备、继电保护和相关的二次设备、接线机构等);

⑤发电设备〔一般指400V柴油发电机组等自备发电设备及附属设备);

⑥弱电工程(主要指电话、广播、闭路电视、安全报警系统等弱电信号线路和设备);

⑦防雷工程(建筑物和电气装置的防雷设施等);

⑧电气接地工程(各种电气装置的保护接地、工作接地、防静电接地等的接地装置)。

如此繁多的设备,如此繁多的系统,在实际建造时的安装、在实际运行时的维护保养、在出现故障时的检查排除故障都需要电气图的帮助。也就是说,电气图是电气设备设计安装、维护保养、故障排除时,作为其安装、管理依据的具有统一规范标准的图样。

在电气图中,可以说明电气设备的构成和功能、阐述其工作原理,用来指导电气工作人员对其进行安装接线、维护和管理。设计者通过电气图体现其设计思想;制造者通过识图了解设计意图,组织指导生产;维修人员通过识图了解设备的工作原理、结构性能,以排除故障。因此电气图是沟通电气设计人员、电气安装人员、电气操作和检修人员的通用工程语言,是进行技术交流不可缺少的重要途径。所以,电气图作为电气工程的通用语言,对于电气行业的从业人员来说必须学会并掌握这种语言。正确的识读电气图是我们维修、安装、设计电气设备的第一步。

可以说,没有电气图,一切电气设备将无从进行安装、使用和维护管理。因此,学习电气识图对每个从事电气工程设计、制造、安装、维护管理的人员都具有非常重要的意义,对保证电气设备保持良好工作状态和保证生产质量及效益也具有极其重要的意义。

2 AutoCAD软件介绍

AutoCAD软件是美国Autodesk公司开发的产品,它将制图带入了个人计算机时代,CAD是英语“Computer Aided Design,的缩写,意思是“计算机辅助设计”。AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件,AutoCAD软件现已成为全球领先的、使用最为广泛的计算机绘图软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计,自从1982年Au-todesk公司首次推出AutoCAD软件,就在不断地进行完善,陆续推出了多个版本,AutoCAD 2006是AutoCAD软件的第20个版本,其性能得到了全面提升,用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形,由于AutoCAD制图功能强大,应用面广,现已在机械、建筑、汽车、电子、航天、造船、地质、服装等多个领域得到了广泛应用,成为工程技术人员的必备工具之一。

鉴于以上特点,虽随着计算机技术的不断发展,专用软件不断涌现,都没有取代Auto CAD普遍使用的地位。更重要的是,该软件使用简单、灵活,让学生在动手绘制的时候有想象的空间,如一套完整的电气系统图它包括:电气原理图、电器布置图、电气安装接线图,它们都可以通过Auto CAD一次性完成。

3 其体实例的实践

电气图是电气技术人员的语言,是他们共同沟通的工具,电气图的绘制要求非常严格,技术人员对电气图包含的内容一定要非常熟练的掌握,如电气制图的一般规则、电气图形符号,电气技术中的文字符号和项目符号、电气图的基本表示方法、基本电气图等等。

3.1图纸的严格标准(以图面构成为例)

完整的电气图图面通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成,其格式如图一所示。

图一电气图面格式

通过图面构成标准样式我们知道,电气图是一种特殊的专业技术图,也是工程技术界的共同语言,它必须严格遵守国家标准局颁布的《电气制图》(GB6988a),《电气图用图形符号》(GB4728) , 《电气技术中的项目代号》 (GB5094) , 《电气技术中的文字符号制订通则》(GB7159)等标准的有关规定,所以电气制图人员有必要掌握这些规则或标准,由于国家标准局所颁布的标准很多,这里主要简单介绍跟电气图有关的制图规则和标准,如:幅面尺寸、图幅分区、图线、字体、简图布局方法等等。

3.2电气系统图示例实战
电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成的。为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图,同时也为了便于电气系统的安装、调整、使用和维修,需要将电气控制系统中各电气元件及其连接用一定图形表达出来,这种图就是电气控制系统图。为了提高电气系统图的通用性,国家标准局参照国际电工委员会(IEC)颁布的有关文件,制定了我国电气设备的有关国际标准,电气图形符号通常用于电气系统图,用以表示一个设备或器件的图形,文字符号适用于电气技术文件(包括电气系统图)用以标明电气设备、器件的名称、功能、状态及特征。
3.2.1电气原理图

电气系统图中电气原理图应用最多,为便子阅读与分析控制线路,根据简单、清晰的原则,采用电气元件展开的形式绘制而成。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点,但并不按电气元件的实际位置来画,也不反应电气元件的形状、大小和安装方式。

由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究、分析电路的工作原理等优点,所以无论在设计部门还是生产现场都得到了广泛应用,标准原理图样式如图二所示。

图二电气原理图标准样式

3.2.2电器元件布置图

电器元件布置图主要是用来表明电气设备上所有电机电器的实际位置,为生产机械电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。以机床电器布置图为例,它主要由机床电气设备布置图、控制柜及控制板电气设备布置图、操纵台及悬挂操纵箱电气设备布置图等组成,电器布置图可按电气控制系统的复杂程度集中绘制或单独绘制,但在绘制这类图形时,机床轮廓线用细实线或点划线表示,所有能见到的及需表示清楚的电气设备,均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。如图三所示为简易布置图。

图三电器元件简易布置图

图四电气安装接线图

3.2.3电气安装接线图

电气控制线路安装接线图,是为安装电气设备和电器元件进行配线或检修电器故障服务的,如图四。在图中可显示出电气设备中各元件的空间位置和接线情况,可在安装或检修时对照原理图使用。它是根据电器位置布置依合理经济等原则安排的,它表示机床电气设备各个单元之间的接线关系,并标注出外部接线所需的数据。根据机床设备的接线图就可以进行机床电气设备的安装接线。对某些较为复杂的电气设备,电气安装板上元件较多时,还可画出安装板的接线图;对于简单设备,仅画出接线图就可以了。实际工作中,接线图常与电气原理图结合起来使用。

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