Аккумулятор обозначение на схеме: Условные обозначения для электрических схем

Графические изображения элементов в электрических схемах

Графические изображения элементов в электрических схемах представлены в нескольких соответствующих ГОСТах, по группам. Имеют избыточность для практической работы в КИП и А.
  Поэтому здесь сделана выборка из наиболее широко распространенных в КИП и А электрических и электронных элементов, с указанием ГОСТа в котором они определены.

ГОСТ 2.721-74 Обозначения общего применения
Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Линия электрической связи, провода, кабели, шины, линия групповой связи.		Коаксиальный кабель
Заземление, общее обозначение		а) соединенный с корпусом
Защитное заземление		б) заземленный
Электрическое соединение с корпусом (массой)		Экранированная линия электрической связи
Группа линий электрической связи, осуществленная n скрученными проводами, например, шестью скрученными проводами, изображенная:
а) однолинейно		б) многолинейно
ГОСТ 2.732-68 Источники света
Лампа накаливания осветительная и сигнальная. Общее обозначение.		Лампа с импульсной световой сигнализацией
Лампа газоразрядная осветительная и сигнальная. Общее обозначение		Пускатель для газоразрядных ламп
ГОСТ 2.755-87 Устройства коммутационные и контактные соединения
Контакт коммутационного устройства:
1) замыкающий		3) переключающий
2) размыкающий		4) переключающий с нейтральным центральным положением
Контакт, чувствительный к температуре (термоконтакт):
1) замыкающий		2) размыкающий
Контакт замыкающий нажимного кнопочного выключателя без самовозврата:
1) автоматически		2) посредством вторичного нажатия кнопки
Выключатели:
Выключатель ручной		Выключатель термический саморегулирующий
Переключатель однополюсный многопозиционный		Выключатель электромагнитный (реле)
Контакт разъемного соединения:
— штырь		— гнездо
ГОСТ 2. 742-68 Источники тока электрохимические
Элемент гальванический или аккумуляторный		Батарея из гальванических элементов или аккумуляторов
ГОСТ 2.768-90 Источники электрохимические, электротермические и тепловые
Гальванический элемент (первичный или вторичный)		Батарея, состоящая из гальванических элементов
Термоэлемент (термопара)		Источник тепла, основной символ
ГОСТ 2.727-68 Разрядники, предохранители
Предохранитель плавкий		Разрядник
ГОСТ 2.756-76 Воспринимающая часть электромеханических устройств
Катушка электромеханического устройства		Воспринимающая часть электротеплового реле
Катушка электромеханического устройства с указанием вида обмотки:
Обмотка тока		Обмотка напряжения
Обмотка максимального тока		Обмотка минимального напряжения
ГОСТ 2.723-68 Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители
Обмотка трансформатора, автотрансформатора, дросселя и магнитного усилителя.
Форма I		Форма II
Магнитопровод:
Ферромагнитный		Магнитодиэлектрический
Катушка индуктивности, подстраиваемая магнитодиэлектрическим проводом		Дроссель с ферромагнитным магнитопроводом
Трансформаторы:
Трансформатор с магнитодиэлектрическим магнитопроводом		Трансформатор, подстраиваемый общим магнитодиэлектрическим магнитопроводом
Трансформатор дифференциальный (с отводом от средней точки одной обмотки)		Трансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом трехобмоточный
ГОСТ 2. 730-73 Приборы полупроводниковые
Диоды, тиристоры:
Диод. Общее обозначение		Стабилитрон односторонний
Стабилитрон двухсторонний		Варикап (диод емкостной)
Диод светоизлучающий		Тиристор диодный симметричный
Тиристор диодный, проводящий в обратном направлении		Тиристор диодный, запираемый в обратном направлении
Тиристор диодный симметричный		Тиристор триодный. Общее обозначение
Тиристор триодный симметричный (двунаправленный) — триак		Тиристор триодный, проводящий в обратном направлении
Светочувствительные элементы:
Фоторезистор		Фотодиод
Фототиристор		Фототранзистор PNP
Фототранзистор NPN		Фотоэлемент
Оптроны:
Оптрон диодный		Оптрон тиристорный
Оптрон резисторный		Оптрон транзисторный
Однофазная мостовая выпрямительная схема:
а) развернутое изображение		б) упрощенное изображение (условное графическое обозначение)
Транзистор биполярные:
Транзистор типа PNP		Транзистор типа NPN
Транзистор типа PNIP с выводом от I-области		Многоэмиттерный транзистор типа NPN
Транзисторы полевые:
Транзистор полевой с каналом типа N		Транзистор полевой с каналом типа Р
Транзисторы полевые с изолированным затвором:
обогащенного типа с Р-каналом		обогащенного типа с N-каналом
обедненного типа с Р-каналом		обедненного типа с N-каналом
ГОСТ 2. 728-74 Резисторы, конденсаторы
Резисторы:
Резистор постоянный		Резистор переменный
Резистор переменный в реостатном включении		Резистор подстроечный
Тензорезистор		Bapистор
Терморезистор
Конденсаторы:
Конденсатор постоянной емкости		Конденсатор электролитический, поляризованный
Конденсатор электролитический, неполяризованный		Конденсатор переменной емкости
ГОСТ 2.741-68 Приборы акустические
Телефон		Микрофон
Громкоговоритель		Сирена электрическая
Зуммер		Гудок
Ревун		Трещетка электромагнитная

Аккумулятор на схеме электрической цепи

Полярность цилиндрической батарейки Условное графическое обозначение
и условное графическое обозначение. батарейки на схеме в соответствии с ГОСТ.

Обозначение батарейки на электрических схемах содержит короткую черту, обозначающую отрицательный полюс и длинную черту – положительный полюс. Одиночную батарейку, используемую для питания прибора, на схемах обозначают латинской буквой G, а батарею, состоящую из нескольких батареек буквами GB.

Примеры использования обозначения батареек в схемах.

Самое простое условное графическое обозначение батарейки или аккумулятора в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 1. Более информативное обозначение батареи в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 2, здесь отражено количество батареек в составе групповой батареи, указано напряжение батареи и положительный полюс. ГОСТ допускает использовать обозначение батареи, примененное в схеме 3.

Часто в бытовой технике встречается использование нескольких цилиндрических батареек. Включение различного количества последовательно соединенных батареек позволяет получать источники питания, обеспечивающие различное напряжение. Такой батарейный источник питания дает напряжение равное сумме напряжений всех входящих батареек.

Последовательное соединение трех батареек с напряжением 1,5 вольта обеспечивает напряжение питания прибора величиной 4,5 вольта.

При последовательном включении батареек, ток, отдаваемый в нагрузку, сокращается из-за возрастающего внутреннего сопротивления источника питания.

Подключение батареек к пульту дистанционного управления телевизором.

Например, мы сталкиваемся с последовательным включением батареек при их замене в пульте управления телевизором.
Параллельное включение батареек используется редко. Преимущество параллельного включения состоит в увеличении тока нагрузки, собранного таким образом источника питания. Напряжение включенных параллельно батареек остается прежним, равным номинальному напряжению одной батарейки, а ток разряда увеличивается пропорционально количеству объединенных батарей. Несколько слабых батареек можно заменить на одну более мощную, поэтому для маломощных батареек использовать параллельное включение бессмысленно. Параллельно включать есть смысл только мощные батарейки, из-за отсутствия или дороговизны батарейки с еще большим током разряда.

Параллельное включение батареек.

Такое включение имеет недостаток. Батарейки не могут иметь точно совпадающее напряжение на контактах при отключенной нагрузке. У одной батарейки это напряжение может составлять 1,45 вольта, а у другой 1,5 вольта. Это вызовет протекание тока от батарейки с большим напряжением к батарейке с меньшим. Будет происходить разряд при установке батареек в отсеки прибора при отключенной нагрузке. В дальнейшем при такой схеме включения саморазряд происходит быстрее, чем при последовательном включении.

Комбинируя последовательное и параллельное соединение батареек можно получить различную мощность источника батарейного питания.

Любые электрические цепи могут быть представлены в виде чертежей (принципиальных и монтажных схем), оформление которых должно соответствовать стандартам ЕСКД. Эти нормы распространяются как на схемы электропроводки или силовых цепей, так и электронные приборы. Соответственно, чтобы «читать» такие документы, необходимо понимать условные обозначения в электрических схемах.

Нормативные документы

Учитывая большое количество электроэлементов, для их буквенно-цифровых (далее БО) и условно графических обозначений (УГО) был разработан ряд нормативных документов исключающих разночтение. Ниже представлена таблица, в которой представлены основные стандарты.

Таблица 1. Нормативы графического обозначения отдельных элементов в монтажных и принципиальных электрических схемах.

Номер ГОСТа	Краткое описание
2.710 81	В данном документе собраны требования ГОСТа к БО различных типов электроэлементов, включая электроприборы.
2.747 68	Требования к размерам отображения элементов в графическом виде.
21.614 88	Принятые нормы для планов электрооборудования и проводки.
2.755 87	Отображение на схемах коммутационных устройств и контактных соединений
2.756 76	Нормы для воспринимающих частей электромеханического оборудования.
2.709 89	Настоящий стандарт регулирует нормы, в соответствии с которыми на схемах обозначаются контактные соединения и провода.
21.404 85	Схематические обозначения для оборудования, используемого в системах автоматизации

Следует учитывать, что элементная база со временем меняется, соответственно вносятся изменения и в нормативные документы, правда это процесс более инертен.

Приведем простой пример, УЗО и дифавтоматы широко эксплуатируются в России уже более десятка лет, но единого стандарта по нормам ГОСТ 2.755-87 для этих устройств до сих пор нет, в отличие от автоматических выключателей. Вполне возможно, в ближайшее время это вопрос будет урегулирован. Чтобы быть в курсе подобных нововведений, профессионалы отслеживают изменения в нормативных документах, любителям это делать не обязательно, достаточно знать расшифровку основных обозначений.

Виды электрических схем

В соответствии с нормами ЕСКД под схемами подразумеваются графические документы, на которых при помощи принятых обозначений отображаются основные элементы или узлы конструкции, а также объединяющие их связи. Согласно принятой классификации различают десять видов схем, из которых в электротехнике, чаще всего, используется три:

• Функциональная, на ней представлены узловые элементы (изображаются как прямоугольники), а также соединяющие их линии связи. Характерная особенность такой схемы – минимальная детализация. Для описания основных функций узлов, отображающие их прямоугольники, подписываются стандартными буквенными обозначениями. Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. Пример такой схемы представлен ниже. Пример функциональной схемы телевизионного приемника
• Принципиальная. Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Пример принципиальной схемы фрезерного станка

Если на схеме отображается только силовая часть установки, то она называется однолинейной, если приведены все элементы, то – полной.

Пример однолинейной схемы

• Монтажные электрические схемы. В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа. Монтажная схема стационарного сигнализатора горючих газов

Если на чертеже отображается проводка квартиры, то места расположения осветительных приборов, розеток и другого оборудования указываются на плане. Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания.

Разобравшись с электрическими схемами, можем переходить к обозначениям указанных на них элементов.

Графические обозначения

Для каждого типа графического документа предусмотрены свои обозначения, регулируемые соответствующими нормативными документами. Приведем в качестве примера основные графические обозначения для разных видов электрических схем.

Примеры УГО в функциональных схемах

Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации.

Примеры условных обозначений электроприборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТом 21.404-85

Описание обозначений:

• А – Основные (1) и допускаемые (2) изображения приборов, которые устанавливаются за пределами электрощита или распределительной коробки.
• В – Тоже самое, что и пункт А, за исключением того, что элементы располагаются на пульте или электрощите.
• С – Отображение исполнительных механизмов (ИМ).
• D – Влияние ИМ на регулирующий орган (далее РО) при отключении питания:

1. Происходит открытие РО
2. Закрытие РО
3. Положение РО остается неизменным.

• Е — ИМ, на который дополнительно установлен ручной привод. Данный символ может использоваться для любых положений РО, указанных в пункте D.
• F- Принятые отображения линий связи:

1. Общее.
2. Отсутствует соединение при пересечении.
3. Наличие соединения при пересечении.

УГО в однолинейных и полных электросхемах

Для данных схем существует несколько групп условных обозначений, приведем наиболее распространенные из них. Для получения полной информации необходимо обратиться к нормативным документам, номера государственных стандартов будут приведены для каждой группы.

Источники питания.

Для их обозначения приняты символы, приведенные на рисунке ниже.

УГО источников питания на принципиальных схемах (ГОСТ 2.742-68 и ГОСТ 2.750.68)

Описание обозначений:

• A – источник с постоянным напряжением, его полярность обозначается символами «+» и «-».
• В – значок электричества, отображающий переменное напряжение.
• С – символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников.
• D – Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания.
• E- Символ батареи, состоящей из нескольких элементов питания.

Линии связи

Базовые элементы электрических соединителей представлены ниже.

Обозначение линий связи на принципиальных схемах (ГОСТ 2.721-74 и ГОСТ 2.751.73)

Описание обозначений:

• А – Общее отображение, принятое для различных видов электрических связей.
• В – Токоведущая или заземляющая шина.
• С – Обозначение экранирования, может быть электростатическим (помечается символом «Е») или электромагнитным («М»).
• D — Символ заземления.
• E – Электрическая связь с корпусом прибора.
• F – На сложных схемах, из нескольких составных частей, таким образом обозначается обрыв связи, в таких случаях «Х» это информация о том, где будет продолжена линия (как правило, указывается номер элемента).
• G – Пересечение с отсутствием соединения.
• H – Соединение в месте пересечения.
• I – Ответвления.

Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений

Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже.

УГО, принятые для электромеханических устройств и контакторов (ГОСТы 2.756-76, 2.755-74, 2.755-87)

Описание обозначений:

• А – символ катушки электромеханического прибора (реле, магнитный пускатель и т.д.).
• В – УГО воспринимающей части электротепловой защиты.
• С – отображение катушки устройства с механической блокировкой.
• D – контакты коммутационных приборов:

1. Замыкающие.
2. Размыкающие.
3. Переключающие.

• Е – Символ для обозначения ручных выключателей (кнопок).
• F – Групповой выключатель (рубильник).

УГО электромашин

Приведем несколько примеров, отображения электрических машин (далее ЭМ) в соответствии с действующим стандартом.

Обозначение электродвигателей и генераторов на принципиальных схемах (ГОСТ 2.722-68)

Описание обозначений:

• A – трехфазные ЭМ:

1. Асинхронные (ротор короткозамкнутый).
2. Тоже, что и пункт 1, только в двухскоростном исполнении.
3. Асинхронные ЭМ с фазным исполнением ротора.
4. Синхронные двигатели и генераторы.

• B – Коллекторные, с питанием от постоянного тока:

1. ЭМ с возбуждением на постоянном магните.
2. ЭМ с катушкой возбуждения.

Обозначение электродвигателей на схемах

УГО трансформаторов и дросселей

С примерами графических обозначений данных устройств можно ознакомиться на представленном ниже рисунке.

Правильные обозначения трансформаторов, катушек индуктивности и дросселей (ГОСТ 2.723-78)

Описание обозначений:

• А – Данным графическим символом могут быть обозначены катушки индуктивности или обмотки трансформаторов.
• В – Дроссель, у которого имеется ферримагнитный сердечник (магнитопровод).
• С – Отображение двухкатушечного трансформатора.
• D – Устройство с тремя катушками.
• Е – Символ автотрансформатора.
• F – Графическое отображение ТТ (трансформатора тока).

Обозначение измерительных приборов и радиодеталей

Краткий обзор УГО данных электронных компонентов показан ниже. Тем, кто хочет более широко ознакомиться с этой информацией рекомендуем просмотреть ГОСТы 2.729 68 и 2.730 73.

Примеры условных графических обозначений электронных компонентов и измерительных приборов

Описание обозначений:

1. Счетчик электроэнергии.
2. Изображение амперметра.
3. Прибор для измерения напряжения сети.
4. Термодатчик.
5. Резистор с постоянным номиналом.
6. Переменный резистор.
7. Конденсатор (общее обозначение).
8. Электролитическая емкость.
9. Обозначение диода.
10. Светодиод.
11. Изображение диодной оптопары.
12. УГО транзистора (в данном случае npn).
13. Обозначение предохранителя.

УГО осветительных приборов

Рассмотрим, как на принципиальной схеме отображаются электрические лампы.

Пример того, как указываются лампочки на схемах (ГОСТ 2.732-68)

Описание обозначений:

• А – Общее изображение ламп накаливания (ЛН).
• В — ЛН в качестве сигнализатора.
• С – Типовое обозначение газоразрядных ламп.
• D – Газоразрядный источник света повышенного давления (на рисунке приведен пример исполнения с двумя электродами)

Обозначение элементов в монтажной схеме электропроводки

Завершая тему графических обозначений, приведем примеры отображения розеток и выключателей.

Пример изображения на монтажных схемах розеток скрытой установки

Как изображаются розетки других типов, несложной найти в нормативных документах, которые доступны в сети.

Обозначение выключатели скрытой установки Обозначение розеток и выключателей

Буквенные обозначения

В электрических схемах помимо графических обозначений также используются буквенные, поскольку без последних чтение чертежей будет довольно проблематичным. Буквенно-цифровая маркировка так же, как и УГО регулируется нормативными документами, для электро это ГОСТ 7624 55. Ниже представлена таблица с БО для основных компонентов электросхем.

Буквенные обозначения основных элементов

К сожалению, размеры данной статьи не позволяют привести все правильные графические и буквенные обозначения, но мы указали нормативные документы, из которых можно получить всю недостающую информацию. Следует учитывать, что действующие стандарты могут меняться в зависимости от модернизации технической базы, поэтому, рекомендуем отслеживать выход новых дополнений к нормативным актам.

В этой статье мы рассмотрим обозначение радиоэлементов на схемах.

С чего начать чтение схем?

Для того, чтобы научиться читать схемы, первым делом, мы должны изучить как выглядит тот или иной радиоэлемент в схеме. В принципе ничего сложного в этом нет. Вся соль в том, что если в русской азбуке 33 буквы, то для того, чтобы выучить обозначения радиоэлементов, придется неплохо постараться.

До сих пор весь мир не может договориться, как обозначать тот или иной радиоэлемент либо устройство. Поэтому, имейте это ввиду, когда будете собирать буржуйские схемы. В нашей статье мы будем рассматривать наш российский ГОСТ-вариант обозначения радиоэлементов

Изучаем простую схему

Ладно, ближе к делу. Давайте рассмотрим простую электрическую схему блока питания, которая раньше мелькала в любом советском бумажном издании:

Если вы не первый день держите паяльник в руках, то для вас с первого взгляда сразу все станет понятно. Но среди моих читателей есть и те, кто впервые сталкивается с подобными чертежами. Поэтому, эта статья в основном именно для них.

Ну что же, давайте ее анализировать.

В основном, все схемы читаются слева-направо, точно также, как вы читаете книгу. Всякую разную схему можно представить в виде отдельного блока, на который мы что-то подаем и с которого мы что-то снимаем. Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем 220 Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение. То есть вы должны понимать, какую основную функцию выполняет ваша схема. Это можно прочесть в описании к ней.

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии – это провода, либо печатные проводники, по которым будет бежать электрический ток. Их задача – соединять радиоэлементы.

Точка, где соединяются три и более проводников, называется узлом. Можно сказать, в этом месте проводки спаиваются:

Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводников

Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте провода не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга. В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Буквенное обозначение радиоэлементов в схеме

Давайте еще раз рассмотрим нашу схему.

Как вы видите, схема состоит из каких-то непонятных значков. Давайте разберем один из них. Пусть это будет значок R2.

Итак, давайте первым делом разберемся с надписями. R – это значит резистор. Так как у нас он не единственный в схеме, то разработчик этой схемы дал ему порядковый номер “2”. В схеме их целых 7 штук. Радиоэлементы в основном нумеруются слева-направо и сверху-вниз. Прямоугольник с чертой внутри уже явно показывает, что это постоянный резистор с мощностью рассеивания в 0,25 Ватт. Также рядом с ним написано 10К, что означает его номинал в 10 Килоом. Ну как-то вот так…

Как же обозначаются остальные радиоэлементы?

Для обозначения радиоэлементов используются однобуквенные и многобуквенные коды. Однобуквенные коды – это группа, к которой принадлежит тот или иной элемент. Вот основные группы радиоэлементов:

А – это различные устройства (например, усилители)

В – преобразователи неэлектрических величин в электрические и наоборот. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд. Генераторы и источники питания сюда не относятся.

D – схемы интегральные и различные модули

E – разные элементы, которые не попадают ни в одну группу

F – разрядники, предохранители, защитные устройства

G – генераторы, источники питания, кварцевые генераторы

H – устройства индикации и сигнальные устройства, например, приборы звуковой и световой индикации

K – реле и пускатели

M – двигатели

Р – приборы и измерительное оборудование

Q – выключатели и разъединители в силовых цепях. То есть в цепях, где “гуляет” большое напряжение и большая сила тока

R – резисторы

S – коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и в цепях измерения

U – преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи

V – полупроводниковые приборы

W – линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны

X – контактные соединения

Y – механические устройства с электромагнитным приводом

Z – оконечные устройства, фильтры, ограничители

Для уточнения элемента после однобуквенного кода идет вторая буква, которая уже обозначает вид элемента. Ниже приведены основные виды элементов вместе с буквой группы:

BD – детектор ионизирующих излучений

BE – сельсин-приемник

BL – фотоэлемент

BQ – пьезоэлемент

BR – датчик частоты вращения

BS – звукосниматель

BV – датчик скорости

BA – громкоговоритель

BB – магнитострикционный элемент

BK – тепловой датчик

BM – микрофон

BP – датчик давления

BC – сельсин датчик

DA – схема интегральная аналоговая

DD – схема интегральная цифровая, логический элемент

DS – устройство хранения информации

DT – устройство задержки

EL – лампа осветительная

EK – нагревательный элемент

FA – элемент защиты по току мгновенного действия

FP – элемент защиты по току инерционнго действия

FU – плавкий предохранитель

FV – элемент защиты по напряжению

GB – батарея

HG – символьный индикатор

HL – прибор световой сигнализации

HA – прибор звуковой сигнализации

KV – реле напряжения

KA – реле токовое

KK – реле электротепловое

KM – магнитный пускатель

KT – реле времени

PC – счетчик импульсов

PF – частотомер

PI – счетчик активной энергии

PR – омметр

PS – регистрирующий прибор

PV – вольтметр

PW – ваттметр

PA – амперметр

PK – счетчик реактивной энергии

PT – часы

QF – выключатель автоматический

QS – разъединитель

RK – терморезистор

RP – потенциометр

RU – варистор

SA – выключатель или переключатель

SB – выключатель кнопочный

SF – выключатель автоматический

SK – выключатели, срабатывающие от температуры

SL – выключатели, срабатывающие от уровня

SP – выключатели, срабатывающие от давления

SQ – выключатели, срабатывающие от положения

SR – выключатели, срабатывающие от частоты вращения

TV – трансформатор напряжения

TA – трансформатор тока

UB – модулятор

UI – дискриминатор

UR – демодулятор

UZ – преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель

VL – прибор электровакуумный

VS – тиристор

WA – антенна

WT – фазовращатель

WU – аттенюатор

XA – токосъемник, скользящий контакт

XP – штырь

XS – гнездо

XT – разборное соединение

XW – высокочастотный соединитель

YA – электромагнит

YB – тормоз с электромагнитным приводом

YC – муфта с электромагнитным приводом

YH – электромагнитная плита

ZQ – кварцевый фильтр

Графическое обозначение радиоэлементов в схеме

Постараюсь привести самые ходовые обозначения элементов, используемые в схемах:

12.

Источники питания, электродвигатели, линии связи — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции

Для автономного питания радиоэлектронной аппаратуры широко используют электрохимические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы. Буквенный код элементов питания — G. УГО [11] напоминает символ конденсатора постоянной ёмкости — параллельные линии разной длины: короткая обозначает отрицательный полюс, длинная — положительный (рис. 12.1, G1). Знаки полярности на схемах можно не указывать.

 

 

 
 Поскольку для питания приборов чаще всего требуется напряжение, большее того, что обеспечивает один элемент или аккумулятор, их соединяют в батарею. Буквенный код в этом случае — GB. Батарею обозначают упрощенно: изображают только крайние элементы, а наличие остальных показывают штриховой линией (см. рис. 12.1, GB1). ГОСТ допускает изображать батарею и совсем просто — символом одного элемента (GB2 на рис. 12.1). Рядом с позиционным обозначением в любом случае указывают напряжение батареи.

 

 Отводы от части элементов показывают линиями электрической связи, продолжающими черточки, которые обозначают их положительные полюсы (см. рис. 12.1, GB3). В местах присоединения линий-отводов к символам положительных полюсов ставят точки.

 
 На основе символа электрохимического элемента строятся УГО так называемых солнечных фотоэлементов и батарей. Отличительные признаки УГО этих источников тока — корпус в виде кружка или овала и знак фотоэлектрического эффекта (см. рис. 12.1, G2, GB4), На месте буквы п в УГО солнечной батареи можно указывать число образующих ее элементов.
Для защиты от перегрузок по току или коротких замыканий в нагрузке в электронных устройствах часто используют плавкие предохранители. Код этих устройств — латинские буквы FU. УГО [12] напоминает постоянный резистор (и имеет те же размеры 4×10 мм), отличие заключается только в проходящей через весь прямоугольник линии, символизирующей сгорающую при перегрузке металлическую нить (рис. 12.2, FU1). Рядом с УГО предохранителя, как правило, указывают ток, на который он рассчитан, а иногда и его тип.

 
 В аппаратуре с высоковольтным питанием для защиты некоторых элементов от опасных для них перенапряжений применяют разрядники (код — буква F). В простейшем случае — это два электрода, установленных на изоляционном основании на определенном расстоянии один от другого (иногда технологически это печатный проводник, разделенный на две части просечкой в печатной плате насквозь). Символ искрового промежутка — две встречно направленные стрелки (см. рис. 12.2, F1). Если же такое устройство выполнено в виде самостоятельного изделия, используют УГО, показанное на рис. 12.2 под позиционным обозначением F2. УГО вакуумного разрядника получают, заключая символ искрового промежутка в символ баллона электровакуумного прибора (F3).

 
 В устройствах автоматики и телемеханики, в бытовой радиоаппаратуре для привода различных механизмов применяют электродвигатели. В бытовых магнитофонах и проигрывателях — это чаше всего асинхронные двигатели переменного тока и коллекторные двигатели постоянного тока. Первые из них обычно имеют коротко-замкнутый ротор в виде так называемой «беличьей клетки» и статор с двумя обмотками: рабочей (или основной) и фазосдвигающей (последовательно с ней включают конденсатор, благодаря чему создается вращающееся магнитное поле). УГО такого двигателя состоит из окружности (ротор) и двух статорных обмоток (рис. 12.3, M1). Символ основной обмотки помешают над ротором, а фазосдвигающей — справа от него, под углом 90° к символу основной. Рядом с УГО обычно указывают тип двигателя [13].

 
 Если необходимый сдвиг фазы создается короткозамкнутым витком на полюсе статора, его изображают в виде замкнутой накоротко обмотки, развернутой по отношению к символу основной на угол 45° (см. рис. 12.3, M2).

 
 В электродвигателях постоянного тока на статоре устанавливают постоянные магниты, а обмотку размешают на роторе. Для автоматической коммутации ее секций при вращении ротора используют узел, состоящий из двух щеток и нескольких пластин. Все эти особенности конструкции отражены и в УГО коллекторного двигателя, показанном на рис. 12.3 {M3): здесь окружность, как и ранее, символизирует ротор, касающиеся его узкие прямоугольники — щетки, а светлая П-образная скобка — постоянные магниты на статоре.

 

 Линии электрической связи (ЛЭС) символизируют на схемах реальные электрические соединения между радиокомпонентами и узлами [14]. Для удобства прослеживания этих соединений на схемах ЛЭС чертят, как правило, только в горизонтальном и вертикальном направлениях. Исключение составляют лишь схемы некоторых функциональных узлов, начертание которых давно стало традиционным (измерительные и выпрямительные мосты, мультивибраторы и т. п.).

 

 
 Для удобства чтения схем символы элементов стараются расположить и сориентировать таким образом, чтобы ЛЭС имели возможно меньшее число изломов и пересечений. Если же избежать пересечения не удается, его делают под углом 90° (рис. 12.4, а), изменяя при необходимости направление одной из ЛЭС. В местах пересечений, символизирующих электрическое соединение в виде пайки, сварки, скрутки ставят жирные точки (см. рис. 12.4, б). Аналогично поступают и в тех случаях, когда необходимо показать ответвления от той или иной ЛЭС (см. рис. 12.4, в). Ответвляющиеся ЛЭС допускается проводить на чертеже под углами, кратными 15°. Использовать в качестве точек присоединения ЛЭС элементы УГО, имеющие вид точки (например, переключателей с нейтральным средним положением), излома линий (контакты кнопок и переключателей) и их пересечений (выводы эмиттера и коллектора в местах пересечения с окружностью корпуса и т. п.), нельзя.

 

 При изображении ЛЭС с ответвлениями в несколько параллельных идентичных цепей (рис. 12.4, г) можно использовать следующий прием: показать на схеме лишь одну цепь, а наличие остальных указать Г-образными ответвлениями, рядом с которыми указать общее число параллельных целей, включая изображенную (см. рис. 12.4, д).

 
 Необходимость экранирования того или иного соединения показывают штриховыми линиями по обе стороны от ЛЭС (см. рис. 12.4, е, ж) или небольшим штриховым кружком (см. рис. 12.4, и). Ответвление от линии, символизирующей экранирующую оплетку, допускается изображать как с точкой, так и без нее. Соединение с общим проводом устройства (корпусом) показывают отрезком утолщенной линии на конце ответвления (см. рис. 12.4, х, ц).

 
 Если в общий экран помещены несколько проводов, соответствующие ЛЭС объединяют знаком, изображенным на рис. 12.4, к. Если же разместить эти ЛЭС рядом не удается, поступают, как показано на рис. 12.4, л: от символа экрана проводят линию со стрелками, указывающими на те из них, которые находятся в общем экране. Экран, в который заключены детали того или иного устройства, изображают в виде замкнутого контура, охватывающего их символы (см. рис. 12.4, м).

 
Аналогичные приемы используют и в случаях, если группа ЛЭС символизирует соединение многопроводным кабелем или скрученными проводами. Знак кабеля в виде овала применяют для объединения идущих рядом ЛЭС (см. рис. 12.4, н), кружок со стрелками — для объединения ЛЭС, перемежающихся другими (см. рис. 12.4, п). Точно так же применяют знак скрутки — наклонную линию с засечками на концах (см. рис. 12.4, о,р).

 
Линию электрической связи, символизирующую гибкое соединение (например, гибкий провод, соединяющий измерительный прибор со щупом), изображают волнистой линией (см. рис. 12.4, с).

 
 Для передачи сигналов на высоких частотах используют коаксиальные кабели (см. рис. 12.4, m). Поскольку знак коаксиальной структуры практически символизирует внешний проводник, от него, как и от символа экранирования, при необходимости делают ответвление (см. рис. 12. 4, у). В обозначении ЛЭС, выполненной коаксиальным кабелем лишь частично, знак видоизменяют: касательную к кружку направляют только в его сторону. Пример, показанный на рис. 12.4, ф, означает, что коаксиальная структура в данном случае имеется левее знака.

 
 Число ЛЭС на принципиальных схемах сложных электронных устройств очень часто бывает большим. Если к тому же они идут параллельно одна другой и неоднократно меняют направление, то иногда проследить связь между элементами становится очень трудно. Для облегчения чтения схем ГОСТ рекомендует разбивать параллельно идущие ЛЭС на подгруппы из трех линий каждая (считая сверху) и отделять их увеличенными интервалами (рис. 12.5, а).

 
 Однако и этого иногда оказывается недостаточно, если к тому же большое число параллельных ЛЭС сильно загромождает схему и увеличивают её размеры. В подобном случае можно слить параллельные ЛЭС в одну утолщенную линию групповой связи (ЛГС). При выполнении принципиальных схем автоматизированным способом допускается линию групповой связи не утолщать. У входа и выхода из ЛГС каждой ЛЭС присваивается порядковый номер (рис. 12.5, б). Чтобы не спутать эти линии с ЛЭС, просто пересекающей ЛГС, расстояние между соседними линиями, отходящими в разные стороны, должно быть не меньше 2 мм.

 

 

Для облегчения поиска отдельных ЛЭС допускается показывать их направление с помощью излома под углом 45° (рис. 12.5, в). При этом точка излома должна быть удалена от ЛГС не менее чем на 3 мм, а наклонные участки соседних ЛЭС, изображенных по одну сторону от нее, не должны иметь пересечений и общих точек.

ГОСТ 2.768-90 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Источники электрохимические, электротермические и тепловые

Текст ГОСТ 2.768-90 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Источники электрохимические, электротермические и тепловые

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Единая система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ Источники электрохимические, электротермические и тепловые

ГОСТ

2.

768-90

Unified system of design documentation. Graphical symbols for diagrams. Electrochemical, electrothermal and heat sources

MKC 01.080.40 31.180 ОКСТУ 0002

Дата введения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на схемы изделий всех отраслей промышленности, выполняемые вручную или автоматизированным способом, и устанавливает условные графические обозначения электрохимических, электротермических и тепловых источников и генераторов мощности.

1. Условные графические обозначения электрохимических источников должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Наименование

Обозначение

1. Гальванический элемент (первичный или вторичный)

П римечание. Допускается знаки полярности не указывать

(06-15-01)

2. Батарея, состоящая из гальванических элементов

П римечание. Батарею из гальванических элементов допускается обозначать так же, как в п. 1. При этом над обозначением проставляют значение напряжения батареи, например напряжение 48 В

—1|||||- или —1|——\\—

(06-15-02) (06-15-03)

48 В

3. Батарея с отводами от элементов, например батарея номинального напряжения 12 В, номинальной емкости 84 Ач с отводами 10 В и 8 В

8V10B

4. Батарея, состоящая из гальванических элементов с переключаемым отводом

—«I—н ib

5. Батарея, состоящая из гальванических элементов с двумя переключаемыми отводами, например батарея номинального напряжения 120 В с номинальной емкостью 840 А ч

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

2. Условные графические обозначения электротермических источников должны соответствовать приведенным в табл. 2.

Допускается не зачернять или опускать окружности в условных графических обозначениях электротермических источников.

Таблица 2

Наименование

Обозначение

1. Термоэлемент (термопара)

(08-06-01) (08-06 -OZ)

2. Батарея из термоэлементов, например, с номинальным напряжением 80 В

3.

П П

(08-06-05)

3. Условные графические обозначения источников тепла должны соответствовать приведенным в табл. 3.

Таблица 3

Наименование

1. Источник тепла, основной символ (06—17—01)

Обозначение

2. Радиоизотопный источник тепла (06-17-02)

3. Источник тепла, использующий горение (06-17-03)

А

4. Источник тепла, использующий неионизирующее излучение

*

4. Условные графические обозначения генераторов мощности должны соответствовать приведенным в табл. 4.

Таблица 4

Наименование

1. Генератор мощности, основной символ (06-16-01)

2. Термоэлектрический генератор с источником тепла, использующим горение

(06-18-01)

3. Термоэлектрический генератор с источником тепла, использующим неионизирующее излучение (06-18-02)

4. Термоэлектрический генератор с радиоизотопным источником тепла (06-18-03)

5. Термоионический полупроводниковый генератор с источником тепла, использующим неионизирующее излучение (06-18-04)

6. Термоионический полупроводниковый генератор с радиоизотопным источником тепла (06-18-05)

7. Генератор с фотоэлектрическим преобразователем (06-18-06)

Обозначение

Примечания:

1. Числовые обозначения, указанные в скобках после наименования или под условным графическим обозначением, по Международному идентификатору.

2. Соотношения размеров (на модульной сетке) основных условных графических обозначений приведены в приложении.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам

2. Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.10.90 № 2706 стандарт Совета Экономической Взаимопомощи СТ СЭВ 653—89 «Единая система конструкторской документации СЭВ. Обозначения условные графические в электрических схемах. Источники электрохимические, электротермические и тепловые» введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта СССР с 01.01.92

3. СТАНДАРТ СООТВЕТСТВУЕТ стацдарту МЭК 617-6—83 в части табл. 1, 3, 4, за исключением пи. 3—5 табл. 1 и и. 4 табл. 3, и стандарту МЭК 617-8—83 в части табл. 2, за исключением и. 2 табл. 2

4. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2004 г.

Электронные схемы, как научится их читать

Электронная схема — изделие, сочетание отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, индуктивности, диоды, транзисторы и интегральные микросхемы, соединённых между собой, для выполнения каких либо задач или схема (рисунок) с условными знаками.

Для начинающих электронщиков важно понимать, как работают детали, как их рисуют на схеме и как разобраться в схеме электрической принципиальной. Для этого нужно сперва ознакомиться с принципом работы элементов, а как читать схемы электроники я расскажу в этой статье на примерах популярных устройств для начинающих.

Схема настольной лампы и фонарика на светодиоде

Схема – это рисунок на которых с помощью определенных символов изображаются детали схемы, линиями – их соединения. При этом, если линии пересекаются – то контакта между этими проводниками нет, а если в месте пересечения присутствует точка – это узел соединения нескольких проводников.

Кроме значков и линий на схеме изображены буквенные обозначения. Все обозначения стандартизированы, в каждой стране свои стандарты, например в России придерживаются стандарта ГОСТ 2.710-81.

Начнем изучение с простейшего – схемы настольной лампы.

Схемы не всегда читают слева направо и сверху вниз, лучше идти от источника питания. Что мы можем узнать из схемы, посмотрите в правую её часть. ~ — значит питание переменным током.

Рядом написано «220» — напряжением в 220 В. X1 и X2 – предполагается подключение в розетку с помощью вилки. SW1 – так изображается ключ, тумблер или кнопка в разомкнутом состоянии. L – условное изображение лампочки накаливания.

Краткие выводы:

На схеме изображено устройство, которое подключается к сети 220 В переменного тока с помощью вилки в розетку или других разъёмных соединений. Есть возможность отключения с помощью переключателя или кнопки. Нужно для питания лампы накаливания.

С первого взгляда кажется очевидным, но специалист должен уметь сделать такие выводы глядя на схему без пояснений, это умение даст возможность выносить диагноз неисправности и устранять её или же собирать устройства с нуля.

Перейдем к следующей схеме. Это фонарик с питанием от батарейки, в качестве излучателя в нём установлен светодиод.

Взгляните на схему, возможно, вы увидите новые для себя изображения. Справа изображен источник питания, так выглядит батарейка или аккумулятор, длинный вывод это плюс другое название – Катод, короткий – минус или Анод. У светодиода к аноду (треугольная часть обозначения) подключается плюс, а к катоду (на УГО выглядит как полоска) – минус.

Это нужно запомнить, что у источников питания и потребителей названия электродов наоборот. Две исходящие от светодиода стрелки дают вам понять, что этот прибор ИЗЛУЧАЕТ свет, если бы стрелки наоборот указывали на него – это был бы фотоприемник. Диоды имеют буквенное обозначение VDx, где х- порядковый номер.

Важно:

Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.

Резистор – это сопротивление. Преобразует электрический ток в тепло, препятствую его движению, выглядит как прямоугольник, обычно на схемах имеет буквенное обозначение «R».

Как читать электронные схемы: увеличиваем уровень сложности

Когда вы уже разобрались с базовым набором элементов, пора ознакомится с более сложными схемами, давайте рассмотрим схему трансформаторного блока питания.

Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент. Предлагаю рассмотреть ряд подобных изделий.

Трансформаторы используются повсеместно, либо в сетевом (50 гц), либо в импульсном (десятки кГц) исполнении. Катушки индуктивности используются в генераторах, радиопередающих устройствах, фильтрах частот, сглаживающих и стабилизирующих приборах. Она выглядит следующим образом.

Второй незнакомый элемент на схеме – это конденсатор, здесь используется для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Вообще основная его функция – это накапливать энергию в качестве заряда на его обкладках. Изображается следующим образом.

В центре схеме изображен мостовой диодный выпрямитель.

Если к схеме добавить узел стабилизации, построенный по схеме параметрического стабилизатора, напряжение блока питания будет стабилизировано. При этом только от повышения питающего напряжения, при просадках ниже, чем Uстабилизации напряжение будет пульсирующем в такт с просадками. VD1 – это стабилитрон, они включаются в обратном смещении (катодом к точке с положительным потенциалом). Различаются по величине тока стабилизации (Iстаб) и напряжения стабилизации (Uстаб).

Краткие итоги:

Что мы можем понять из этой схемы? То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе. Подключается первичной стороной (входом) к сети переменного тока с напряжением 220 Вольт. На его выходе имеет два разъёмных соединения – «+» и «-» и напряжение 12 В, нестабилизорванное.

Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.

Как читать схемы с транзисторами?

Транзисторы – это управляемые ключи, вы можете закрыть их и открыть, а если нужно открыть не полностью. Данные свойства позволяют их применять, как в ключевом, так и линейном режимах, что позволяет их использовать в огромном спектре схемных решений.

Давайте рассмотрим популярную среди новичков схему – симметричный мультивибратор. Это по сути генератор, который на своих выходах выдаёт симметричные импульсы. Может применяться, как основа для простых мигалок, в качестве источника частоты для пищалки, в качестве генератора для импульсного преобразователя и во многих других цепях.

Пройдемся по знакомым деталям сверху вниз. Вверху мы видим 4 резистора, средние два – времязадающие, а крайние – задают ток резистора, также влияют на характер выходных импульсов.

Далее HL – это светодиоды, а ниже два электролита – это полярные конденсаторы, когда будете их монтировать оставайтесь внимательны – неправильное подключение электролитического конденсатора чревато выходом его из строя вплоть до взрыва с выделением тепла.

Интересно:

На графическом обозначении электролитического конденсатора всегда помечается «положительная» обкладка конденсатора, а на настоящих элементах – чаще всего есть пометка отрицательной ножки, не перепутайте!

VT1-VT2 – это новые для вас элементы, таким образом обознаются биполярные транзисторы обратной проводимости (NPN), ниже указана модель транзистора – «КТ315». У них обычно 3 ножки:

1. База.

2. Эмиттер.

3. Коллектор.

При этом на корпусе их назначение не указывается. Чтобы определить назначение выводов, нужно воспользоваться одним из поисковых запросов:

1. «Название элемента» — цоколевка.

2. «Название элемента» — распиновка.

3. «Название элемента» datsheet.

Это справедливо, как для радиоламп, так и для современных микросхем. Запросы имеют почти одинаковый смысл. Вот таким образом я нашел цоколевку транзистора КТ315.

На изображении с распиновкой должно быть четко видно: с какой стороны считать ножки, где находится ключ, срез или метка, чтобы вы правильно определили необходимый вывод.

Интересно:

У биполярных транзисторов стрелка на эмиттере обозначается направление протекания тока (от плюса к минусу), если стрелка ОТ базы – это транзистор обратной проводимости (NPN), а если К базе то прямой проводимости (PNP), часто вы можете заменить все NPN транзисторы на PNP, как в схеме мультивибратора, тогда нужно будет и поменять полярность источника питания (плюс и минус местами) ведь, повторюсь, стрелка на эмиттере указывает направление протекания тока.

На приведенной схеме положительный контакт источника питания подключен к верхней части схемы, а отрицательный к нижней. Так и на транзисторе стрелка указывает сверх-вниз – по направлению протекания тока!

В элементах с большим количеством ног имеет значение куда подключать, так же, как и в диодах и светодиодах, если вы перепутаете ножки – в лучшем случае схема не заработает, а в худшем – убьете детали.

Что мы смогли узнать, прочитав схему мультивибратора:

В этой схеме используются транзисторы и электролитические конденсаторы, питается она напряжением в 9 В (хотя может и больше, и меньше, например 12 В не повредят схеме, как и 5 В).

Стало ясно о способе соединения деталей и включения транзисторов. А также о том, что схема представляет собой прибор, работающий на принципе автогенератора основанного на процессе перезаряда транзисторов, которое вызвано попеременным открытием и закрытием транзисторов каждого по очереди, когда первый открыт, второй закрыт.

Проследив пути протекания тока (от плюса к минусу) и использовав знания о том, как работает биполярный транзистор мы делаем выводы о характере работы.

Тиристоры – полууправляемые ключи, учимся читать схемы

Давайте рассмотрим схему с не менее важным и распространенным элементом – тиристором. Я выбрал слово «полууправляемый» потому что, в отличие от транзистора, вы можете только открыть его, ток в нем прервется либо при прерывании питания, либо при смене полярности приложенного к нему напряжения. Открывается с помощью подачи на управляющий электрод напряжения.

Симисторы – содержат два тиристора соединённых встречно-параллельно. Таким образом, одним компонентом можно коммутировать переменный ток, при прохождении верхней части (положительной) полуволны синусоиды, при условии наличия сигнала на управляющем, электроде откроется один из внутренних тиристоров. Когда полуволна сменит свой знак на отрицательный – он закроется и в работу вступит второй тиристор.

Динисторы – разновидность тиристора, без управляющего электрода, а открываются они, подобно стабилитронам, по преодолению определенного уровня напряжения. Часто используются в импульсных блоках питания, как пороговый элемент для запуска автогенераторов и в устройствах для регулировки напряжения.

Вот так, собственно это выглядит на схеме.

Внимательно смотрим на подключение. Схема предназначена для подключения к сети переменного тока, например 220 В, в разрыв одного из питающих проводов, например фазного (L). Симистор VS1 – основной силовой элемент цепи, справа внизу дана его распиновка из даташита, 3 вывод – управляющий. На него через двунаправленный динистор VD1 модели DB3 рассчитанный на напряжение включения порядка 30 вольт, подаётся управляющий сигнал.

Так как все полупроводниковые приборы в этой конкретной схеме двунаправленные, регулировка осуществляется по обеим полуволнам синусоиды. Динистор открывается, когда на конденсаторе C1 появляется необходимой величины потенциал (напряжение), а скорость его заряда, следовательно, момент открытия ключей, задаётся RC цепью, состоящей из R1, переменного резистора (потенциометра) R2 и С1.

Эта простая схем имеет огромное значение и прикладное применение.

Выводы

Благодаря умению читать схемы электрические принципиальные, вы можете определить:

1. Что делает это устройство, для чего оно предназначено.

2. При ремонте – номинал вышедшей из строя детали.

3. Чем питать это устройство, каким напряжением и родом тока.

4. Примерную мощность электронного устройства, исходя из номиналов компонентов силовых цепей.

Важно не только знать условные графические обозначения элементов, но и принцип их работы. Дело в том, то не всегда те или иные детали могут использоваться в привычной роли. Но в пределах сегодняшней статьи рассмотреть все распространенные элементы довольно сложно, так как это займет очень большой объем.

Ранее ЭлектроВести писали, что Министерство развития экономики, торговли и сельского хозяйства передало госпредприятие, мощного производителя электрогенерирующего оборудования, завод «Электротяжмаш» на приватизацию в Фонд государственного имущества Украины.

По материалам: electrik.info.

Условные графические обозначения (УГО) для проектов системы видеонаблюдения

Автор: Евгений Озеров, проектировщик СС, блоггер, ведущий инженер ITV

Как сделать УГО по ГОСТ?

Проектирование системы видеонаблюдения можно разделить на ряд этапов:

• выявление реальной потребности заказчика и составление задания на проектирование;
• принятие и обоснование основных технических решений (ОТР) по системе;
• оформление основных технических решений в виде документации.

Типовым ошибкам в оформлении проектной и рабочей документации посвящена прошлая статья Проектная документация — теория и практика. В ней я попытался объяснить, почему при оформлении результатов проектирования следует придерживаться стандартов СПДС и ЕСКД. Стандартизация нужна для того, чтобы быстро находить нужную информацию в незнакомых технических решениях. Для этого требуется навык говорить на одном языке — именно он передается через стандарты.

УГО — о чем речь?

УГО — это условные графические обозначения. Те самые значки на планах объекта и структурных схемах систем. Они графически обозначают все оборудование, используемое при создании системы (в данном случае видеонаблюдения). Без УГО невозможно создать легко читаемую проектную либо рабочую документацию.

Зачем нужны УГО в проектах систем видеонаблюдения?

В состав системы видеонаблюдения входит ряд подсистем:

• средства фиксации: камеры видеонаблюдения, тепловизоры и даже радиолокационные радары-детекторы
• локальная вычислительная сеть (ЛВС) и структурированная кабельная система (СКС), волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)
• управляющие серверы и программное обеспечение
• система хранения данных
• система отображения данных (видеостены, рабочие станции операторов видеонаблюдения)
• система электропитания (резервированного, бесперебойного)
• вспомогательные системы: защита оборудования от внешней среды, перенапряжения в линии питания и передачи информации (т.н. “грозозащита”), средства защиты информации и т.п.

Чтобы разобраться в чужом техническом решении, нужно иметь компактный вид подключения всех подсистем видеонаблюдения (на структурной схеме) и план расположения оборудования и кабельных линий (на планировках). Без УГО отобразить данную информацию крайне затруднительно.

Для каких устройств нужны условные графические обозначения?

Для всех устройств, входящих в состав технического решения по системе видеонаблюдения, а также для указаний по прокладке кабельных линий. Приведем лишь часть необходимых УГО:

№ п/п	Тип оборудования	Условное графическое обозначение	Чем регламентируется?
1	Видеокамера		Р 071-2017
2	Видеокамера (купольная)		Р 071-2017
3	Видеокамера с поворотным устройством		Р 071-2017
4	Видеокамера в герметичном термокожухе		Р 071-2017
5	Видеокамера с передачей по радиоканалу		Р 071-2017
6	Видеомонитор		Р 071-2017
7	Пульт управления поворотной видеокамерой		Р 071-2017
8	Видеонакопитель		Р 071-2017
9	Сервер		Р 071-2017
10	Источник бесперебойного электропитания		Р 071-2017
11	Источник электропитания постоянного тока		Р 071-2017
12	Батарея аккумуляторная		ГОСТ 21.210-2014
13	Грозоразрядник		Р 071-2017
14	Видеоусилитель		Р 071-2017
15	Преобразователь сигнала для передачи по витой паре		Р 071-2017
16	Преобразователь сигнала для передачи по оптоволоконной линии связи		Р 071-2017
17	Преобразователь сигнала для передачи по коаксиальному кабелю		Р 071-2017
18	Оборудование освещения		Р 071-2017
19	Персональный компьютер		Р 071-2017
20	Принтер		Р 071-2017
21	Дополнительное оборудование (например, KVM-удлинитель, контроллеры видеостен и т.п.)		Р 071-2017
22	Коробка соединительная		Р 071-2017
23	Коробка распределительная телефонная (типа КРТН)		Р 071-2017
24	Бокс телефонный		Р 071-2017
25	Устройство коммутационное (типа УК1)		Р 071-2017
26	Линия проводки. Общее изображение		Р 071-2017
27	Линия цепей управления		Р 071-2017
28	Линия сети аварийного эвакуационного и охранного освещения		Р 071-2017
29	Линия напряжения 36 В и ниже		Р 071-2017
30	Линия заземления и зануления		Р 071-2017
31	Металлические конструкции, используемые в качестве магистралей заземления, зануления		Р 071-2017
32	Прокладка на тросе и его концевое крепление		Р 071-2017
33	Проводка в трубах. Общее изображение.		Р 071-2017
34	Коробка ответвительная		ГОСТ 21.210-2014
35	Проводка в лотке		ГОСТ 21.210-2014
36	Проводка в коробе		ГОСТ 21.210-2014
37	Проводка под плинтусом		ГОСТ 21.210-2014
38	Конец проводки кабеля		ГОСТ 21.210-2014
39	Проводка уходит на более высокую отметку или приходит с более высокой отметки		ГОСТ 21.210-2014
40	Проводка уходит на более низкую отметку или приходит с более низкой отметки		ГОСТ 21.210-2014
41	Проводка пересекает отметку, изображенную на плане, сверху вниз или снизу вверх и не имеет горизонтальных участков в пределах данного плана		ГОСТ 21.210-2014
42	Коробка вводная		ГОСТ 21.210-2014
43	Коробка протяжная, ящик протяжной		ГОСТ 21.210-2014
44	Ящик с аппаратурой		ГОСТ 21.210-2014
45	Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания, пост местного управления		ГОСТ 21.210-2014
46	Шкаф, панель двустороннего обслуживания		ГОСТ 21.210-2014
47	Оптический волновод, оптическая линия, оптическое волокно, волоконный световод, оптический кабель. Общее обозначение		ГОСТ 2.761-84
48	Optical fiber cable		TIA-606-B
49	Соединительная неразъемная муфта		ГОСТ 2.761-84
50	Оптический ответвитель		ГОСТ 2.761-84
51	Access Point		TIA-606-B
52	Сетевой коммутатор		Cisco Systems, Inc
53	Сетевой роутер		Cisco Systems, Inc
54	Многоуровневый коммутатор		Cisco Systems, Inc

Комментарий Видеомакс

К сожалению, в нормативных документах содержатся не все необходимые в проекте УГО. Например, в Р 071-2017 УГО камер видеонаблюдения всего три — отдельно выделены поворотные и в термокожухе. Но что делать с огромным количеством различных типов корпусов для камер? Ведь они не укладываются в эти три типа. Да и для много другого оборудования УГО не хватает.

Мы крайне не рекомендуем изобретать собственные УГО, а важные отличительные особенности видеокамер и оборудования указывать в буквенно-цифровом обозначении устройства или рядом с ним.

Все по ГОСТу — какие нормативные документы регламентируют УГО и буквенно-цифровое обозначение?

Для того, чтобы проектную и рабочую документацию можно было легко читать необходимо использовать стандартизированные условные графические обозначения и многобуквенный код. В противном случае приходится делать отдельный чертеж с таблицей или списком всех применяемых в проекте условных обозначений, что затрудняет пользование документацией.

ГОСТ по УГО

Основной нормативный документ — Р 071-2017 Рекомендации. Технические средства систем безопасности объектов. Обозначения условные графические элементов технических средств охраны, систем контроля и управления доступом, систем охранного телевидения (текст идентичен РД 78.36.002-2010). Р 071-2017 является обновленной версией РД 78.36.002-99 Технические средства систем безопасности объектов. Обозначения условные графические элементов систем.

Данные рекомендации распространяются на условные графические обозначения (УГО) вновь разрабатываемых и модернизируемых технических средств охраны, систем контроля и управления доступом, систем охранного телевидения.

При условном обозначении кабельных трасс и способа прокладки кабеля следует руководствоваться ГОСТ 21.210-2014 Система проектной документации для строительства. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах.

При проектировании систем видеонаблюдения с использованием волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) — ГОСТ 2.761-84 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в схемах. Компоненты волоконно-оптических систем передачи.

Начертание УГО регулируется не всегда. ГОСТ 21.210-2014 регулирует как обозначение, так и размеры; Р 071-2017 содержит только обозначение. В этом случае необходимо руководствоваться стандартным размером УГО — это квадрат со сторонами не менее 5 мм.

Буквенно-цифровое обозначение

Помимо графического условного обозначения устройства на план-схемах размещения оборудования и структурных схемах систем должны иметь стандартизованное буквенно-цифровое обозначение.

Основной нормативный документ — РД 25.953-90 Системы автоматические пожаротушения, пожарной, охранной и охранно-пожарной сигнализации. Условные графические обозначения элементов связи.

Также используется ГОСТ 2.710-81 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах:

№ п/п	Тип оборудования	Многобуквенный код	Чем регламентируется?
1	Камера передающая телевизионной установки с поворотным устройством	AV	РД 25.953-90
2	Камера передающая телевизионной установки без поворотного устройства	AS	РД 25.953-90
3	Устройство видеоконтрольное прикладных телевизионных установок	AVC	РД 25.953-90
4	Приемно-контрольный прибор, прибор управления, пульт централизованного наблюдения	ARK	РД 25.953-90
5	Исполнительный блок регулятора-сигнализатора	АА	РД 25.953-90
6	Промежуточно-исполнительный орган	SC	РД 25.953-90
7	Бокс кабельный	ХВ	РД 25.953-90
8	Коробка, ящик с зажимами	ХК	РД 25.953-90
9	Коробка распределительная	XD	РД 25.953-90
10	Осветительные устройства, нагревательные элементы	Е	ГОСТ 2.710-81
11	Лампа осветительная	EL	ГОСТ 2.710-81
12	Разрядники, предохранители, устройства защитные	F	ГОСТ 2.710-81
13	Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия	FA	ГОСТ 2.710-81
14	Дискретный элемент защиты по току инерционного действия	FP	ГОСТ 2.710-81
15	Предохранитель плавкий	FU	ГОСТ 2.710-81
16	Дискретный элемент защиты по напряжению, разрядник	FV	ГОСТ 2.710-81
17	Батареи, аккумуляторы, электрохимические и электротермические источники питания	G	ГОСТ 2.710-81
18	Батарея	GB	ГОСТ 2.710-81
19	Реле, контакторы, пускатели	K	ГОСТ 2.710-81
20	Реле токовое	KA	ГОСТ 2.710-81
21	Контактор, магнитный пускатель	KM	ГОСТ 2.710-81
22	Реле напряжения	KV	ГОСТ 2.710-81
23	Выключатели и разъединители в силовых цепях	Q	ГОСТ 2.710-81
24	Выключатель автоматический	QF	ГОСТ 2.710-81
25	Разъединитель	QS	ГОСТ 2.710-81
26	Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных	S	ГОСТ 2.710-81
27	Выключатель или переключатель	SA	ГОСТ 2.710-81
28	Выключатель кнопочный	SB	ГОСТ 2.710-81
29	Выключатель автоматический	SF
30	Преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи	U	ГОСТ 2.710-81
31	Соединения контактные	X	ГОСТ 2.710-81
32	Штырь	XP	ГОСТ 2.710-81
33	Гнездо	XS	ГОСТ 2.710-81
34	Соединение разборное	XT	ГОСТ 2.710-81

Комментарий Видеомакс

С буквенными обозначениями существует такая же проблема, как с самими УГО – количество оборудования гораздо больше, чем предполагают ГОСТы. В связи с этим установилась практика в буквенно-цифровом коде зашифровывать все технические особенности оборудования, а иногда и информацию для монтажа и пуско-наладочных работ. Расшифровка кода в обязательном порядке помещается на поле чертежа.

Проблемы с УГО

Несмотря на наличие нормативной базы далеко не все нужные УГО регламентируются ГОСТами. Это приводит к необходимости применять иностранные стандарты и даже создавать внутренние стандарты организации для обозначения ряда оборудования.

Чего не хватает?

Самая большая проблема — отсутствие качественных отечественных стандартов по структурированным кабельным системам (СКС). Без СКС сложно представить современную систему IP видеонаблюдения.

Существующий ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования не содержит стандартизированные УГО элементов СКС. Проектировщикам приходится ориентироваться на зарубежные нормативные документы, такие как TIA-606-B 2012 Administration Standard for Telecommunications Infrastructure.

Ещё хуже ситуация обстоит с проектированием локальных вычислительных сетей (ЛВС). Наиболее распространены УГО одного из вендоров — Cisco Systems, Inc. Они стали фактическим стандартом при оформлении структурных и функциональных схем ЛВС. На план-схемах размещения оборудования УГО ЛВС как правило не показывают, ведь оборудование находится в телекоммуникационных стойках и 19” шкафах.

Противоречия в нормативных документах

К сожалению, такое встречается. Простой пример — обозначение ВОЛС в ГОСТ 2.761-84 и TIA-606-B не совпадают. Но это и понятно — отечественный и иностранный нормативные документы не обязаны совпадать. Но на практике чаще пользуются именно TIA-606-B, потому как ГОСТ 2.761-84 уже сильно устарел, а специалисты привыкли работать с зарубежными вендорами и пользоваться зарубежной документацией.

Условные графические обозначения камер видеонаблюдения в РД 25.953-90 и в Р 071-2017 также противоречат друг другу.

Устаревание типов оборудования

Несмотря на год выпуска, Рекомендации МВД Р 071-2017 содержат множество анахронизмов прошлого:

• УГО последовательного и матричного видеокоммутатора
• УГО видеоквадратора и видеомультиплексора
• загадочное УГО видеообнаружителя движения

С другой стороны, часть УГО нуждается в уточнении и дополнении. Например, грозоразрядник правильней назвать устройством защиты от перенапряжений (УЗИП) и разделить по классам, типам устройств и интерфейсам подключения.

Выводы

Для стандартного оформления план-схем установки оборудования и структурных схем систем видеонаблюдения необходимо использовать условные графические обозначения (УГО) и буквенно-цифровое обозначение всех используемых устройств. Кроме этого, необходимо стандартным образом показать линии связи и способы прокладки кабелей.

Основными нормативными документами в области оформления УГО являются Р 071-2017, РД 25.953-90. Также часто приходится использовать ГОСТ 21.210-2014, TIA-606-B и ГОСТ 2.710-81.

Существующие стандарты могут противоречить друг другу, содержать устаревшие и неиспользуемые сейчас устройства. Поэтому в проектах все же следует создавать отдельный лист с таблицей условных обозначений для исключения разночтений при использовании документации.

Комментарий Видеомакс

Где взять готовую базу УГО для AutoCAD?

Специально для вас мы подготовили файл инструментальной палитры динамических блоков для программного обеспечения AutoCAD (компания Autodesk).

Палитра УГО СОТ включает перечень следующих блоков:

• Оборудование Системы охранной телевизионной (СОТ)
• Оборудование Системы охранной телевизионной, производства ООО «Видеомакс»

Скачать архив с файлом можно тут.

Инструкция по установке палитры находится внутри архива.

Обратить внимание

По любым вопросам, связанным с данным материалом, вы можете оставить комментарий, и мы обещаем — автор статьи вам ответит лично, либо вы можете сделать запрос через специалистов Отдела поддержки проектировщиков компании Видеомакс.

Компания Видеомакс бесплатно осуществляет консультации по вопросам проектирования систем видеонаблюдения. Мы найдем оптимальное решение задачи заказчика, порекомендуем варианты программного обеспечения, интеграции и построения системы, разработаем алгоритмы работы системы и автоматизации, рассчитаем станционное оборудование с гарантией производительности. Прислать запросы можно на email: [email protected], либо связаться с нами по бесплатному телефону 8 800 302-55-46.

Если проект уже готов, вы можете прислать его на аудит, заполнив специальную форму в личном кабинете. Требуется авторизация.

Обзор схем зарядных устройств

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

I=0,1Q

где I — средний зарядный ток, А., а Q — паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная схема такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком схемы на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Схема такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Что такое номера групп батарей?

Международный совет по аккумуляторным батареям (BCI) устанавливает стандарты и спецификации для североамериканских производителей автомобильных и морских аккумуляторов, которые обычно обозначаются как номер группы.

В

BCI определены номера групп для классификации различий между различными батареями. Группировка основана на физическом размере аккумулятора, который лучше всего подходит для ваших автомобилей. Это никак не связано с емкостью аккумуляторов.

Номер группы

BCI определяет следующие физические параметры:

* Максимальный размер батареи; Длина, ширина и высота.

* Напряжение АКБ

* Типы клемм

* Конфигурация

Обычно компании-производители автомобилей предоставляют ограниченное пространство в моторном отсеке для размещения аккумулятора.

Ваш автомобиль поставляется с руководством или руководством по замене аккумулятора, их всегда нужно просматривать, чтобы понять требования к автомобилю. После того, как вы заметите данные об аккумуляторах вашего автомобиля, сравните их с таблицами групповых номеров BCI. Вы получите точный групповой номер батареи.Вы можете запросить тот же номер группы при покупке аккумулятора, чтобы получить аккумулятор, соответствующий требованиям вашего автомобиля.

Как определить размер группы батарей?

Первый способ определить размер группы аккумуляторов — это посмотреть спецификации в руководстве по эксплуатации автомобиля. Технические характеристики аккумуляторов, как правило, представлены в руководстве, и их легко получить. Запишите спецификацию, написанную буквами и цифрами.

Второй способ — смотреть прямо на батарею (см. Рис. Ниже).Если это оригинальное оборудование, вы можете легко найти этикетку с номером группы на верхней или боковой стороне аккумулятора. Помимо номера группы, вы также можете найти другую ценную информацию.

Если вы все еще не уверены в численности вашей группы, вы всегда можете посоветоваться с экспертом. Это могут быть профессионалы вашего автосалона, специалисты по обслуживанию автомобилей или местные продавцы автозапчастей.

Похожие сообщения:

SLI аккумулятор

Наиболее распространенные размеры батарейных отсеков по BCI Group

Введение в аккумуляторные системы для электромобилей

Конструкция электромобиля — сложная концепция.Взглянем на сердце каждого электромобиля: аккумулятор.

Основным элементом любого электромобиля (электромобиля) является его аккумулятор. Аккумулятор должен быть спроектирован таким образом, чтобы удовлетворять требованиям двигателя (ей) и системы зарядки, которые используются в транспортном средстве.

Сюда входят физические ограничения, такие как эффективная упаковка в кузове транспортного средства для максимального увеличения вместимости. В качестве основного фактора, влияющего на вес электромобиля, дизайнеры также должны учитывать размещение аккумулятора внутри транспортного средства, поскольку оно может повлиять на энергоэффективность и характеристики управляемости транспортного средства (как правило, поэтому вы часто будете видеть аккумуляторы, размещенные под днищем автомобиля). .

Вот обзор некоторых спецификаций, соображений безопасности и систем управления, которые входят в конструкцию аккумуляторной батареи электромобиля.

Характеристики аккумулятора EV: напряжение и емкость

Аккумулятор электромобиля часто состоит из многих сотен небольших отдельных ячеек, расположенных последовательно / параллельно для достижения желаемого напряжения и емкости в окончательной упаковке. Обычный блок состоит из блоков по 18-30 параллельных ячеек, соединенных последовательно для достижения желаемого напряжения.Например, в батарее с номинальным напряжением 400 В часто будет около 96 серийных блоков (как в Tesla Model 3).

Стандартные номинальные напряжения аккумуляторной батареи в современных транспортных средствах находятся в диапазоне от 100 до 200 В для гибридных / сменных гибридных автомобилей и от 400 до 800 В и выше для транспортных средств, работающих только на электромобилях. Причина этого в том, что более высокие напряжения позволяют передавать больше мощности с меньшими потерями по тому же диаметру (и массе) медного кабеля.

Пример аккумуляторной системы электромобиля с последовательными отдельными элементами.

К недостаткам более высоких напряжений относится необходимость в компонентах с более высоким номинальным напряжением во всей системе. Они также предотвращают возможность использования станций быстрой зарядки постоянного тока с более низким напряжением без включения какого-либо типа повышающего преобразователя постоянного тока в бортовое зарядное устройство.

Общие диапазоны емкости батарей, с другой стороны, следующие:

• Гибридные автомобили: от 0,5 до 2 кВтч
• Подключаемые гибридные автомобили: от 4 до 20 кВтч
• Электромобили: От 30 до 100 кВтч и более.

Безопасность в батареях электромобилей: контакторы (и пироплавкие предохранители)

Батарея представляет собой множество проблем с точки зрения безопасности, когда дело доходит до конструкции, а также с точки зрения постоянно присутствующего в них высокого напряжения.

Предохранители находятся внутри аккумуляторной батареи перед выходным разъемом, часто как с положительной, так и с отрицательной стороны. Специальные сильноточные герметичные реле, известные как контакторы, соединяют внутренние предохранители с самой батареей.

Серия реле / ​​контакторов постоянного тока Panasonic EV (слева) и нарушение конструкции контактора.Изображения с Panasonic

Контакторы

включают в себя такие функции, как жертвенные контакты, для предотвращения увеличения сопротивления из-за точечной коррозии контактов. Они также часто включают вспомогательный контакт для обнаружения внутренней сварки, которая может произойти, если контактор намеренно или непреднамеренно размыкается, когда через него проходит большой ток.

Источник питания катушки контактора обычно проходит через HVIL или высоковольтный контур блокировки, который проходит через все высоковольтные компоненты в системе вместе с высоковольтными кабелями (обычно встроенными в каждый разъем), так что контактор не может получать питание закрываться, если все высоковольтные соединения надежно не подключены к батарее.

Контактор предварительной зарядки замыкается перед главными контакторами, позволяя небольшому току течь в систему через большой резистор. Это ограничивает пусковой ток на всех больших конденсаторах в системе и позволяет системе управления батареями обнаруживать короткие замыкания до завершения сильноточного пути.

Изоляция постоянно контролируется, обычно с обеих сторон главных контакторов, и если изоляция с любой стороны высоковольтной системы до шасси упадет до менее 500 Ом на вольт, произойдет сбой.

Tesla также включила новое предохранительное устройство в свою Model 3 и более новые блоки, известное как пироплавкий предохранитель. Это устройство может быть взорвано небольшим пиротехническим зарядом, если контакторы свариваются, что позволяет использовать менее надежные контакторы. Разрядный резистор и контактор иногда включаются на выходе батареи, чтобы позволить системе активно разряжаться до безопасного напряжения после отключения.

Печатные платы контроля батареи EV

Блок ячеек батареи необходимо контролировать и поддерживать в равновесии, и для выполнения этой задачи в комплект включены специализированные печатные платы.Эти платы должны иметь изолированный интерфейс связи, так как опорный сигнал заземления каждой платы будет отличаться на сотни вольт друг от друга и от основной BMS (системы управления батареями).

Эти платы контролируют напряжение и температуру каждого блока, а также температуру межсоединений между блоками. Они также содержат небольшие группы резисторов для балансировки.

Блоки ячеек внутри блока должны находиться в пределах нескольких милливольт друг от друга, чтобы обеспечить передачу максимальной мощности в блок и из блока.Из-за естественных различий в производстве ячеек некоторые блоки будут заряжаться или разряжаться немного быстрее, чем другие. Чтобы бороться с этим, во время зарядки выполняется балансировка, которая потребляет небольшое количество энергии из блоков с самым высоким напряжением, чтобы приблизить их к другим.

Эти платы мониторинга блоков также обеспечивают дополнительную функцию безопасности блока, которая позволяет очень точно контролировать температуру ячеек и точек соединения внутри блока.В случае, скажем, поврежденных ячеек это означает, что неисправность может возникнуть до того, как может произойти серьезное повреждение или даже возможно возгорание.

Системы управления батареями (BMS)

Наконец, система управления батареями, или BMS, как ее обычно называют, управляет задачей мониторинга и управления всеми аспектами аккумуляторной батареи.

Токовые шунты передают различную информацию в BMS, включая общий заряд, переданный в батарею и из нее. Измерения напряжения до и после контакторов позволяют контролировать напряжения в аккумуляторной системе.Цепи управления контактором и экономайзера управляют замыканием контактора и минимизируют статический ток через катушки после втягивания контактов.

BMS также поддерживает постоянную связь с платами управления блоком для контроля напряжения и температуры ячеек, а также для контроля балансировки.

Блок-схема эталонного дизайна для аккумуляторной батареи на 400 В. Изображение из Texas Instruments

Общая температура системы и разъемов контролируется для обнаружения любых соединений с высоким сопротивлением, вызванных ослаблением разъемов или болтов.

Изоляция системы и блока также постоянно контролируется, и могут быть включены другие потенциально избыточные функции безопасности. BMS также предоставляет интерфейс связи для остальной части транспортного средства — часто через автомобильную сеть Ethernet или CAN-шину — где она взаимодействует с инвертором, зарядным устройством и другими системами. Он рассчитывает и предоставляет пределы тока заряда и разряда, состояние исправности и заряда, а также уведомляет другие системы, когда контакторы должны размыкаться, чтобы в идеале они могли размыкаться без нагрузки.

---

На этом мы завершаем наше исследование сути электромобиля — аккумуляторной батареи. Дайте нам знать в комментариях ниже, если вы хотите узнать больше об анатомии электромобилей!

Что означают номера аккумуляторов квадроцикла?

Когда вы собираетесь купить новую батарею для квадроцикла, вы заметите, что батареи маркированы различными цифрами и буквами. Хотя эти отметки могут сбивать с толку, пора потратить время на изучение основ того, что они означают.Эти коды могут рассказать вам практически все, что нужно знать о конкретной батарее.

Идентификационный код батареи или название модели

Все батареи имеют справочный код, который расскажет вам много полезной информации об аккумуляторе, если вы умеете его читать.

Различные типы батарей по-разному структурируют ссылочный код. Этот пост посвящен обычным свинцово-кислотным аккумуляторам, высокопроизводительным обычным аккумуляторам и аккумуляторам AGM.

Если вы хотите узнать больше о типах аккумуляторов для квадроциклов, перейдите в этот пост.

Чтобы предоставить наиболее точную информацию, мы основываем этот пост на том, что Yuasa, как один из основных производителей аккумуляторов Powersports и ATV, сообщает нам об обозначении номеров типов аккумуляторов.

Мы используем те же примеры кодов, что и Yuasa в их руководстве по применению аккумуляторов.

Пример кода батареи AGM: YTX14 A H L – BS – 1

YTX 14 A H L – BS – 1: указывает серию батареи

Буквы в начале ссылочного кода батареи говорят вам, к какой серии принадлежит батарея.

Производители аккумуляторов производят различные типы аккумуляторов, каждый из которых обладает уникальными характеристиками для данной серии аккумуляторов.

В качестве примера мы можем взглянуть на различные серии высокопроизводительных аккумуляторов Powersports AGM, предлагаемые Yuasa:

YTZ Series

• Ач-емкость с малым диапазоном
• Компактный размер и легкий
• Высокая CCA / удельная мощность
• Идеально подходит для спортивных мотоциклов

Серия YIX

• Ач-емкость среднего диапазона
• Улучшенная CCA
• Низкотемпературная производительность
• Для универсального использования

Серия GYZ

• Ач-емкость большого диапазона
• Самый высокий CCA
• Применение в тяжелых условиях
• Разработано для рынка США

Серия YTX

• Емкость переменного тока полного диапазона
• Улучшенная CCA
• Для универсального использования

В каждой серии батарей есть ассортимент моделей аккумуляторов различных размеров и емкостью Ач для всех различные модели квадроциклов.

Обратите внимание, что несколько источников в сети заявляют, что вы можете определить производителя батареи по первой букве кода батареи, но это неверно. Хотя это правда, что Yuasa предлагает серию батарей YTX, то же самое делает Mighty max и, возможно, другие. Любой производитель волен называть свою серию аккумуляторов по своему усмотрению. Следовательно, одних букв недостаточно, чтобы идентифицировать производитель батареи.

YTX

14 A H L – BS – 1: Классификация производительности аккумулятора

Это число указывает выходную мощность аккумулятора.В каждой серии батарей вы можете найти батареи с разной классификацией производительности.

Чем больше число, тем выше выходная мощность. Батарея моего Polaris Sportsman имеет классификационный номер производительности 20.

YTX14

A H L – BS – 1: обозначает уникальный размер батарейного отсека.

Не все производители или батареи имеют эту букву в коде батарей. Те, кто используют его, чтобы обозначить уникальный размер батарейного отсека.

YTX14 A

H L – BS – 1: Повышенная мощность (CCA)

Батареи с буквой H в коде указывают на то, что это батарея с более высоким CCA.По словам Yuasa, их батареи серии H предлагают до 30% больше тока запуска.

YTX14 A H

L –BS – 1: Полярность

Опять же, не все батареи имеют эту букву в своем коде. Но когда он там, он сообщает вам местоположение полярности. L = левый, R = правый.

YTX14 A H L–

BS –1: Заводская активация из баллона, поставляемого в баллоне

Батарея обычно выходит с завода в виде «заводской активации» или «баллона из баллона».”

FA: Заводская активация

Аккумуляторная батарея с заводской активацией залита электролитом, запломбирована и заряжена на заводе. Он готов к использованию без каких-либо дополнительных действий со стороны покупателя.

Оставшийся срок службы батареи начинает уменьшаться, как только она активируется. Поэтому вы должны использовать батарею FA в течение определенного периода времени; его нельзя хранить слишком долго.

BS: Поставляется в бутылке

Батареи, поставляемые в бутылке, отправляются с завода в виде комплекта с одной сухой батареей и электролитом в отдельном пластиковом контейнере.

Покупателю необходимо налить электролит в батарею, чтобы активировать батарею в соответствии с прилагаемыми инструкциями. Затем аккумулятор необходимо зарядить.

Сухие батареи AGM имеют срок хранения 5 лет при условии, что они остаются должным образом закрытыми. Как только пломба сломана, сухой аккумулятор необходимо залить электролитом и зарядить. В противном случае внутренние пластины начнут окисляться. Это постепенно снижает емкость аккумулятора, пока не достигнет точки, при которой он больше не может принимать или удерживать заряд.

Если у вас аккумулятор, который не заряжается или вы не можете удержать заряд, вы найдете полное руководство по устранению неполадок в этом посте.

Обратите внимание, что многие источники в Интернете сообщают вам, что BS означает Battery Sealed, но это неточно. Аккумуляторы Yuasa предоставили приведенные выше определения.

YTX14 A H L – BS–

1 : Обозначает уникальный стиль клеммы.

Если код батареи заканчивается цифрой, это означает, что батарея имеет уникальный стиль клемм.Аккумуляторы ATV и Powersports выпускаются с 14 различными типами клемм. Очень важно выбрать правильный стиль, который правильно соединяется с коннекторами вашего велосипеда.

Стандартный примерный код батареи: 12 N 12A – 4 A – 1

12 N 12A – 4 A – 1: Номинальное напряжение

Номинальное напряжение показывает, какая у вас батарея: 6 В, 12 В или 24 В. Он не отражает точное напряжение аккумулятора, так как может незначительно отличаться. Нормальный аккумулятор 12 В без нагрузки обычно составляет 12,6 В или выше.

12

N 12A – 4 A – 1: Обычная батарея

Буква N означает, что это обычная свинцово-кислотная батарея.

12 N

12A –4 A – 1: Размер батарейного отсека

12 N 12A–

4 A – 1: Расположение полярности

12 N 12A – 4

A –1: Расположение выпускного / вентиляционного отверстия

12 N 12A – 4 A–

1 : Тип клеммы

Стандартный пример высокопроизводительного кода: YB16A L – A2

YB 16A L – A2: Высокопроизводительный традиционный аккумулятор

Буквы YB говорят вам это высокопроизводительная обычная батарея.

YB

16A L – A2: Размер батарейного отсека

YB16A

L –A2: Расположение полярности

YB16A L–

A2 : Место вывода и выпуска / вентиляции

Номинальная мощность в ампер-часах

Аккумулятор Емкость батареи обычно обозначается в следующем формате: 18,9 Ач (20HR)

Ач — это единица, в которой 1 Ач соответствует заряду, переносимому током в один ампер, протекающим в течение одного часа.

Аккумулятор емкостью Ач 18.9Ah (20HR) , как показано на рисунке, означает, что он может обеспечить 18,9 ампер при разряде за 20 часов. Он может обеспечивать 18,9 А / 20 ч = 0,945 А непрерывно в течение 20 часов.

Обычно, если аккумулятор загружается более высоким током, емкость аккумулятора уменьшается. Та же батарея, что и в приведенном выше примере, может обеспечить только 18 А при разрядке за 10 часов. А если вы добавите 18,9 А при разряде батареи 18,9 Ач, этого не хватит на 1 час.

Вот почему они добавляют рейтинг «H», как правило, 10H или 20H.Это увеличивает емкость аккумулятора в Ач до более высокого значения.

Ампер холодного пуска (CCA)

Рейтинг CCA — это число, которое указывает количество ампер (А = сила электрического тока), которое аккумулятор 12 В может выдавать при –18 ° C (0 ° F) в течение 30 секунд. секунд при поддержании напряжения не менее 7,2 вольт.

Двигатели для квадроциклов, как и большинство других двигателей, сложнее запустить в более холодном климате. Если вы едете при минусовых температурах, убедитесь, что ваша батарея имеет соответствующий рейтинг CCA.

Аккумулятор с более высоким рейтингом CCA лучше запускает двигатель при низких температурах.

Номинальное напряжение

Все батареи имеют этикетку с указанием номинального напряжения. Большинство квадроциклов — 12 В. Если в квадроцикл на 12 В поставить аккумулятор на 6 В, он не заводится.

SAE [PP]> PP

<

SAE — сокращение от Общества автомобильных инженеров. Он сообщает вам, что для оценки CCA батареи использовался американский стандарт. Американские и европейские нормы немного отличаются.

[PP]> PP <сообщает вам, что корпус батареи был изготовлен из сополимера полипропилена и полиэтилена.

Метод зарядки

Некоторые, но не все батареи имеют маркировку с указанием правильного зарядного тока.

Большинство зарядных устройств имеют настройки, позволяющие переключаться между более низкими токами зарядки для холодной или стандартной зарядки или более высокими токами для более быстрого цикла зарядки.

Никогда не заряжайте аккумулятор со скоростью, превышающей указанные номиналы, так как это может привести к перезарядке и, возможно, к повреждению аккумулятора.Перейдите в этот пост, чтобы узнать, как правильно заряжать аккумулятор квадроцикла.

Символ утилизации в сочетании с буквами «Pb»

Pb — это двухбуквенный идентификатор свинца в Периодической таблице элементов. Это расскажет вам, как правильно утилизировать аккумулятор после использования.

Связанные вопросы

Сколько ампер должен иметь аккумулятор квадроцикла?

Аккумуляторы для квадроциклов обычно имеют емкость от 10 Ач до 20 Ач. Для двигателей с большим рабочим объемом (куб.см) обычно требуется аккумулятор с большим током, чем для двигателей меньшего размера.

Узнайте, как проверить расход заряда аккумулятора iPhone — Mac Business Solutions

Написано Адам Энгст Понедельник, 03 февраля 2020 08:01 — (592)

Часто мы слышим вопрос: «Почему аккумулятор моего iPhone / iPad разряжается так быстро?» К счастью, Apple предоставляет инструменты, которые помогут вам точно увидеть, как ваш iPhone использует батарею за последние 24 часа и — с меньшими подробностями — за каждый из последних 10 дней.Кроме того, вы можете настроить параметры, которые увеличат время автономной работы, как здесь и сейчас, так и до тех пор, пока у вас есть iPhone. Чтобы получить доступ к этим инструментам, перейдите в «Настройки»> «Батарея».

Полезные опции, связанные с батареями

Прежде чем мы перейдем к тому, что вы можете узнать из экрана батареи, стоит отметить два варианта:

• Сначала на главном экране вы найдете переключатель режима низкого энергопотребления. Если вы беспокоитесь о том, что батарея разрядится, прежде чем вы сможете подзарядиться в определенный день, включите режим низкого энергопотребления.iOS автоматически предлагает включить его, если ваша батарея упадет до 20%, и это хорошая идея, если вы не сможете подключиться в ближайшее время. Режим низкого энергопотребления в основном отключает фоновые действия, такие как получение почты и синхронизация фотографий. (Если вы хотите регулярно включать режим низкого энергопотребления, упростите это, добавив его в Центр управления через Настройки> Центр управления> Настроить элементы управления.)
• Во-вторых, коснитесь «Состояние аккумулятора» и на этом экране включите «Оптимизированная зарядка аккумулятора». Это позволяет iOS 13 учиться на вашем расписании, чтобы ваш iPhone тратит меньше времени на полную зарядку без необходимости, что может привести к более быстрому старению аккумулятора.Отключите эту опцию, если вы не платите по регулярному графику.

Примерно этот максимальный процент емкости

Всякий раз, когда мы слышим жалобы на батареи iPhone, в первую очередь мы обращаем внимание на экран «Состояние батареи», чтобы убедиться, что батарея исправна. Apple заявляет, что батареи iPhone рассчитаны на сохранение до 80% своей первоначальной емкости после 500 зарядок. Чем выше значение максимальной емкости, тем лучше. Обычно все, что выше 90%, нормально, хотя мы начинаем слышать о проблемах, когда максимальная емкость находится в пределах 80%, а значения ниже 85% с большой вероятностью могут вызвать проблемы.Единственное решение для батареи с низкой максимальной емкостью — замена; свяжитесь с нами, чтобы узнать, как это лучше всего сделать.

Идентификация аккумуляторных батарей

Предполагая, что максимальная емкость аккумулятора достаточно высока, следующее место, где можно найти причину чрезмерного разряда аккумулятора, находится в разделе «Использование приложениями приложения» на экране «Аккумулятор»; посмотрите под графиками и нажмите «Показать активность» для получения более подробной информации.

Внимательно изучите записи вверху, потому что они использовали львиную долю вашей власти.На скриншоте выше, отсутствие покрытия сотовой связи (из-за которого iPhone тратит энергию на поиск вышек сотовой связи) было худшим нарушителем. Вы ничего не можете с этим поделать (если только это не указывает на то, что iPhone кладут туда, где он не может принимать сигнал, или не работает сотовая связь).

Убедитесь, что указанные ниже приложения не слишком много работают в фоновом режиме без необходимости. «Необязательно» является ключевым моментом. Если вы видите фотографии вверху списка, а «Показать активность» указывает на значительную фоновую активность, вероятно, это связано с загрузкой или скачиванием большого количества изображений из iCloud Photos.Но если вы не можете представить, почему конкретное приложение потребляет драгоценную энергию, пора принудительно закрыть приложение или выключить и снова включить iPhone. И если проблема не исчезнет, ​​возможно, пришло время перезагрузить iPhone и восстановить его из резервной копии, просто чтобы навести порядок.

Анализ использования батареи

Для выяснения того, какое приложение может вызывать необычный разряд батареи, обычно лучше оставить временной интервал в последние 24 часа, но если вы пытаетесь отследить образец поведения приложения, может быть полезно переключиться на Последние 10 дней с помощью переключателя над графиками.

Большинство людей не понимают, что эти графики — не просто красивые картинки. Вы можете коснуться графиков, чтобы выбрать 1-часовые отрезки времени на графиках за последние 24 часа или однодневные отрезки на графиках за последние 10 дней. Когда вы это сделаете, список «Использование батареи по приложениям» изменится, и в нем будут отображаться только приложения, использованные в выбранный период времени. Это полезно для точного отслеживания того, что происходило, когда произошла разрядка батареи.

Мы хотели бы сказать, что вы можете использовать эти инструменты, чтобы выяснить практически все, что вызывает резкое падение заряда батареи, но есть проблемы, которые не отображаются на экране батареи.Например, после обновления до новой версии iOS или переключения на новый iPhone фоновые задачи, скорее всего, некоторое время будут усердно работать, индексируя весь контент на устройстве. Однако большинство подобных проблем должно быстро исчезнуть.

В любом случае, если вы чувствуете, что время автономной работы не соответствует норме, стоит смотреть на экран батареи. Будь то мошенническое приложение или откровение о том, что вам нужна новая батарея, оно предоставит некоторые рекомендации. А если вы все еще в неведении, дайте нам знать, и мы посмотрим, что мы можем сделать, чтобы помочь.

(Изображение Тайлера Ластовича из Pexels)

---

Социальные сети: аккумулятор вашего iPhone разряжается быстрее, чем вы думаете? Экран батареи iOS 13 может пролить свет на ситуацию, будь то разрядка батареи или мошенническое приложение. Узнайте больше здесь:

Вот что Tesla поместит в свои новые батареи

Увеличьте / посмотрите на новый аккумулятор Tesla, но не отчаивайтесь.

Аурих Лоусон / Tesla / Getty Images

«День батареи»

Tesla во вторник выявил удивительное количество информации о проектах, которые компания держала в секрете.В презентации были описаны изменения и улучшения практически во всех аспектах ее аккумуляторных батарей, с большой картиной последствий для утверждения, что автомобиль Tesla за 25 000 долларов станет возможным примерно через три года. (См. Предыдущий репортаж Тимоти Ли из Арса, чтобы узнать больше об этом.) Но это не было бы объявление Tesla без расплывчатых сроков, и было немного неясно, какие улучшения готовы к реализации сейчас, а какие — просто рассчитывает добиться успеха в ближайшие пару лет.

Без конкретных цифр или конкретных деталей оценка объявлений требует небольших догадок.Но мы можем сравнить все это с другими отраслевыми тенденциями и опубликованными исследованиями, чтобы получить некоторое представление.

Батарея в банке

Давайте начнем с двух вещей, которые, по утверждению Теслы, уже существуют на ее экспериментальном заводе: ее новой конструкции элемента и некоторых улучшений в производстве. Tesla начала свое дело, используя существующие и общедоступные цилиндрические литий-ионные элементы 18650, в то время как большинство электромобилей были построены с плоским чехлом или призматическими элементами (больше похожими на тонкие батареи в телефонах и ноутбуках).В цилиндрической ячейке длинные листовые аноды, сепараторы и катоды зажаты, свернуты и упакованы в емкость цилиндрической формы. Катодный и анодный листы имеют по одному тонкому «язычку», который подключается к положительной и отрицательной клеммам аккумуляторной банки.

Один из лучших способов сделать аккумулятор более энергоемким — это избавиться от как можно большего количества упаковки. Сделайте сепаратор сверхтонким и сведите к минимуму занимающий пространство внешний контейнер и компоненты аккумуляторной батареи, и вы получите больше электроэнергии на килограмм.Очевидно, что есть пределы того, сколько вы можете сбрить, поэтому другой способ сделать это — увеличить соотношение объема батареи к площади упаковки. То есть сделать банку побольше.

Tesla сделала это, когда представила ячейку 2170 с Model 3 и Powerwall. Этот цилиндр имел размеры 21 на 70 миллиметров, а не 18 на 65 у элемента 18650. Но увеличение размеров поставило перед Tesla проблемы, потому что большая банка вмещает более длинные рулоны, а более длинные рулоны означают, что анод и катод растягиваются дальше от язычка, соединяющего их с клеммами аккумулятора.Более длинный путь для электронов создает проблемы для безопасной быстрой зарядки и создает больше тепла, которому труднее уйти.

Реклама Решение

Tesla, которое привело к созданию ячейки 4680 размером , намного более , представляет собой новую конструкцию «планшетов» с контактами, проходящими по длине анодного и катодного листов, образующими розу на концах, когда все свернуто. поддержание короткого электрического пути к клемме по всему листу.«Иногда то, что элегантно и просто, все еще сложно, — сказал Дрю Баглино из Tesla. — И нам потребовалось много испытаний, но мы счастливы, где оказались».

«Некоторым это может показаться немного глупым, — добавил Маск, — но для людей, которые действительно знают клетки, это огромный прорыв».

Увеличить / Илон Маск и Дрю Баглино присутствуют перед слайдом, показывающим новый «табличный» дизайн ячейки Tesla.

Tesla

Действительно трудно точно сказать, как это сочетается с ячейками, используемыми в других электромобилях, учитывая, насколько скрытны производители, но вполне возможно, что эта конструкция стола подтверждает выбор Tesla в пользу цилиндрической формы ячейки.

Другая половина создания нового типа клетки — это разработка машин, которые делают это. Как подробно рассказывается в нашей сопутствующей истории, Tesla нашла способы существенно увеличить пропускную способность отдельных участков линейки аккумуляторов. Конструкция стола действительно помогает в этом, поскольку электродный лист может просто летать через ролики. И вместе с другими изменениями, о которых мы поговорим чуть позже, они говорят об увеличении производства при использовании меньших производственных площадей и энергии.Это поможет им достичь целей по снижению затрат и увеличению объемов производства.

Упакуйте, упакуйте в

Электромобиль, конечно же, работает не от элемента батареи, а от батареи , заполненной ячейками. В этих аккумуляторных батареях много чего происходит, включая управление зарядом, охлаждение и меры безопасности в случае пожара. Это делает конструкцию пакета очень актуальной для общей плотности энергии хранилища транспортного средства и, следовательно, его дальности действия.

Tesla описала новую конструкцию блока, в которой уменьшаются некоторые структурные опоры, что означает больше ячеек в меньшем объеме. И поскольку это включает в себя переработанный пакет, который служит также структурой для транспортного средства, он, вероятно, принесет некоторую экономическую выгоду и на уровне транспортного средства.

Этот дизайн упаковки предположительно существует, но неизвестно, в какие машины он войдет. Может ли производство переключиться на существующий автомобиль, или эта конструкция является просто частью Cybertruck, Tesla Semi или безымянного автомобиля стоимостью 25000 долларов? Маск ничего не сказал.

Реклама

Но он действительно может многое сказать о химии внутри новых аккумуляторных элементов. И здесь сроки становятся более туманными. Обсуждались новые химические составы как анода, так и катода — оба открыли новые горизонты.

Анод в современных литий-ионных аккумуляторах — графитовый. Структура графита позволяет ему удерживать атомы лития, которые движутся к аноду во время зарядки, но это все, что он делает.Это означает, что значительная часть объема и веса элемента напрямую не способствует накоплению энергии, кроме простого поддержания ее работы. Если бы вы могли отказаться от некоторого объема и веса, плотность энергии клетки увеличилась бы.

Tesla и некоторые другие производители в настоящее время добавляют немного кремния внутрь этого графита, так как это позволяет тому же объему анода удерживать больше лития. Значительно лучшим (и более дешевым) вариантом было бы использование чистого кремния. Но в то время как графит позволяет литию входить и выходить без изменения формы, кремний имеет неприятную привычку расширяться, когда он загружается литием.Это приводит к структурным сбоям в кремнии, снижению производительности с течением времени и потенциально опасным сбоям в контейнере ячейки .

Существует много исследований альтернативных анодов для литий-ионных аккумуляторов, но ни один из них не дошел до рынка. Тесла утверждает, что разработал анод с крошечными частицами кремния в проводящем эластичном полимере. В нем говорится, что это позволяет создать долговечный и безопасный кремниевый анодный элемент, что было бы большим делом.

Заявленная стоимость этой ячейки снижена с примерно 10 долларов за киловатт-час для кремния в графите до примерно 1 доллара за киловатт-час для чистого кремния.Что касается диапазона автомобилей, компания заявляет об улучшении на 20 процентов. Но никаких других свойств (например, долговечности по сравнению с нынешним анодом) не было описано, поэтому неясно, готова ли Tesla вставить это в батарею и продать ее сегодня . (Хотя, как бы то ни было, он не слишком отличается от анодного материала. Sila Nano — компания, у которой есть несколько выпускников Tesla, — заявляет, что в этом году начнет производить батареи для электронных устройств.)

Тесла также переходит на (немного) другие химические процессы на катодной стороне.И да, это множественных химических составов, что по крайней мере так же примечательно, как и мельчайшие химические детали. Теперь Tesla хочет предоставить три различных типа литий-ионных аккумуляторов, от более экономичных до «Я отдаю ей все, что у нее есть».

Увеличить / Вот как компания Tesla представила свой план по использованию трех разных химических составов катода для разных приложений.

Tesla

Tesla в настоящее время использует химический состав NCA (то есть литий-никель-кобальт-алюминий), в то время как химический состав литий-никель-марганец-кобальт (NMC) распространен во всей остальной индустрии электромобилей.Кобальт является самым дорогим из этих элементов, и большая его часть добывается на рудниках в Демократической Республике Конго, где небезопасные условия труда и детский труд представляют собой серьезную проблему. В результате промышленность пытается сократить использование кобальта.

Tesla Battery Day: ожидайте, что стоимость батареи упадет вдвое в течение 3 лет

После долгих фанфар Маски, День батареи Tesla показал несколько улучшений, которые позволили снизить цены на батареи вдвое.

Генеральный директор Tesla Илон Маск настаивает на том, что он измеряет успех компании по тому, насколько она ускоряет появление устойчивой энергетики. Электромобили и электросеть на возобновляемых источниках энергии требуют значительного расширения производства аккумуляторов. Основой Battery Day стала поэтапная разбивка Маском процесса производства аккумуляторов с целью снижения затрат и повышения производительности.

В целом, серия усовершенствований приведет к увеличению дальности действия на 54 процента, снижению стоимости упаковки в долларах за киловатт-час на 56 процентов и снижению капитальных вложений, необходимых для производства.

Реализация этих улучшений займет больше года, а полная реализация может занять три года, сказал Маск.

«Если бы мы могли сделать это мгновенно, мы бы так и сделали», — сказал Маск собравшимся, социально дистанцируясь в автомобилях Tesla, как в кинотеатре для автомобилей. «Это действительно предвещает хорошее будущее».

Прозрачность в отношении того факта, что улучшения еще не полностью вступили в силу, ознаменовала изменение по сравнению с прошлыми событиями Tesla, которые изображали новые продукты как полностью сформированные, когда это не так.Но вместо ярких презентаций продуктов Маск остался верен концепции Battery Day, вникнув в особенности конструкции катода и анода, цепочек поставок лития и корпусов батарей из алюминиевого сплава, изготовленных по индивидуальному заказу.

Все знания в предметной области сводятся к одному большому выводу: более дешевые электромобили и более дешевые накопители энергии.

«Больше всего меня беспокоит то, что у нас пока нет действительно доступной машины», — сказал Маск. «Это то, что мы сделаем в будущем.«

Позже он добавил некоторые детали к этому заявлению: Tesla произведет электромобиль стоимостью 25 000 долларов в течение трех лет (и он будет полностью автономным).

На слайде из презентации Tesla Battery Day показано, как складываются некоторые целевые улучшения для значительно более конкурентоспособных аккумуляторов.

Более толстые элементы, более быстрое производство

Новая эра начинается с гораздо более толстого форм-фактора элементов, 4680. В новой конструкции отсутствуют вкладки, что делает их «таблицами», что упрощает производство и увеличивает мощность весовое соотношение.Новый форм-фактор увеличивает запас хода на 16 процентов по сравнению с нынешними аккумуляторными элементами Tesla и снижает стоимость киловатт-часа на 14 процентов.

Отрываясь от прошлого, Tesla планирует производить эти элементы самостоятельно. Tesla построила свой автомобильный бизнес на сотрудничестве с производителем аккумуляторов Panasonic. Panasonic производит элементы на фабрике Nevada Gigafactory, затем Tesla берет их и превращает в высокотехнологичные аккумуляторные батареи для автомобилей и стационарных хранилищ.

Но Tesla наращивает опытный завод мощностью 10 гигаватт-час во Фремонте для своей новой конструкции ячеек.Маск отметил, что для выхода на полную мощность потребуется год. Полноценная производственная установка вырастет до 200 гигаватт-часов или около того.

В целом Tesla планирует произвести 100 гигаватт-часов собственных ячеек в 2022 году, а к 2030 году вырастет до 3 тераватт-часов.

Переход на собственное производство не означает гибели отношений Tesla с поставщиками ячеек. Вместо этого Маск сказал, что это будет добавка в твите, опубликованном в понедельник: Tesla купит больше ячеек у Panasonic и новых поставщиков CATL и LG Chem, и будет производить несколько собственных.

Помимо новой конструкции ячейки, Маск описал ряд усовершенствований производственного процесса. Компания отказывается от стадии добавления растворителя, которая требует громоздкого оборудования, значительного времени и энергии, и заменяет ее сухим процессом.

Наблюдатели Tesla предполагали, что будет какое-то объявление такого рода, основываясь на приобретении Tesla в 2019 году компании Maxwell Technologies, которая работала над покрытием сухого электрода. Однако Маск отметил, что у Максвелла есть доказательство концепции сухого покрытия и что Tesla уже четыре раза пересматривала оборудование.«Он близок к работе», — сказал он, дав понять, что еще не готов к коммерческой реализации.

Эти реформы, а также прогресс в области высокоскоростных, непрерывно движущихся производственных машин улучшат производительность отдельной производственной линии в семь раз, сказал Маск.

Улучшение материалов

Компания Tesla также развивает новые конструкции анодов и катодов.

Компания работает над кремниевым анодом, который, по ее мнению, увеличит диапазон на 20 процентов и сократит расходы на 5 процентов. Компания также работает над катодом с высоким содержанием никеля, исключающим кобальт, что приведет к снижению стоимости на 15 процентов.

Но Tesla также углубляется в цепочку поставок и модернизирует производство катодов и анодов, чтобы исключить ненужные промежуточные этапы. По словам Маска, компания наладит производство катодов с использованием внутренних поставок лития и никеля. Фактически, Tesla получила права на добычу литиевого месторождения площадью 10 000 акров, расположенного в США.

В следующем квартале в Неваде откроется экспериментальный завод по переработке, что может привести к превращению старых аккумуляторов Tesla в новые аккумуляторы Tesla.

Все эти меры, если они будут приняты, упростят цепочки поставок и могут оградить Tesla от критики по поводу человеческих издержек глобальной добычи лития и кобальта.

***

Теперь доступен бесплатный обзор рынка систем хранения в США во втором квартале 2020 года от Wood Mackenzie. Колода включает в себя анализ тенденций высокого уровня и прогнозы хранения для всех секторов до 2025 года. Загрузите его здесь.

Свинцово-кислотные батареи Учебное пособие по химии

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!

Свинцово-кислотный гальванический элемент, вырабатывающий электричество (разряд)

Разряд свинцово-кислотного элемента:

• — спонтанная окислительно-восстановительная реакция (E _{(окислительно-восстановительный)} положительный)
• преобразует химическую энергию, хранящуюся в свинце, диоксиде свинца и серной кислоте, в электрическую энергию.

Ниже приведена схема свинцово-кислотного элемента во время разряда:

анод (-) катод (+) е — → электролит

На аноде во время разряда:

• Электрод: губчатый свинец, Pb _(s) в корпусе для выводов (пористая свинцовая пластина)

  Окисление происходит на аноде.

• Свинец на аноде окислен:

  Pb _(s) → Pb ²⁺ _(водн.) + 2e ^—

• Pb ²⁺ реагирует с SO ₄ ^2- в серной кислоте с образованием PbSO _{4 (s)} в виде осадка:

  Pb ²⁺ _(водн.) + SO ₄ ^2- _(водн.) → PbSO _{4 (с)}

  PbSO _{4 (s)} прилипает к выводной рамке анода.

• Общая реакция на аноде равна

  Pb _(с) + SO ₄ ^2- _(водн.) → PbSO _{4 (с)} + 2e ^—

• Электроны образуются на аноде.
• Анод отрицательный.
• Электроны перемещаются от анода (-) к катоду (+) по проводам, соединяющим электроды.

На катоде во время разряда:

• Электрод: свинцовая рамка, покрытая диоксидом свинца, PbO _{2 (s)}
• Восстановление происходит на катоде.
• Свинец в диоксиде свинца восстанавливается на катоде протонами серной кислоты:

  PbO _{2 (с)} + 4H ⁺ _(водн.) + 2e ^— → Pb ²⁺ _(водн.) + 2H ₂ O _(l)

• Pb ²⁺ реагирует с SO ₄ ^2- в серной кислоте с образованием PbSO _{4 (s)} в виде осадка:

  Pb ²⁺ _(водн.) + SO ₄ ^2- _(водн.) → PbSO _{4 (с)}

  PbSO _{4 (s)} прилипает к выводной рамке катода.

• Общая реакция на катоде равна

  PbO _{2 (с)} + 4H ⁺ _(вод.) + 2e ^— + SO ₄ ^2- _(вод.) → PbSO _{4 (с)} + 2H ₂ O _(л)

• Электроны расходуются на катоде.
• Катод положительный.
• Протоны, H ⁺ _(водн.) , потребляются на катоде.

Вен может использовать реакцию окисления на аноде и реакцию восстановления, которая происходит на катоде, чтобы написать общее окислительно-восстановительное уравнение для свинцово-кислотного элемента:

анод реакция:	Pb (ов) + SO 4 2- (водн.)	→	PbSO 4 (с) + 2e —
катод реакция:	PbO 2 (с) + 4H + (водн.) + SO 4 2- (водн.) + 2e —	→	PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)
всего реакция:	Pb (с) + PbO 2 (с) + 4H + (водн.) + 2SO 4 2- (водн.)	→	2PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)	E & прибл; +2 В

По мере разряда свинцово-кислотного элемента:

• PbSO ₄ осаждается и осаждается как на аноде, так и на катоде.
• H ⁺ из электролита (H ₂ SO _{4 (водн.)} ) используется для получения воды на катоде.
• Концентрация H ⁺ со временем будет уменьшаться (концентрация H ₂ SO _(вод.) уменьшается).
• pH электролита (H ₂ SO _{4 (водн.)} ) увеличится.

Последовательное соединение свинцово-кислотных гальванических элементов для изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет нам изготавливать аккумуляторы с напряжением более 2 В:

количество ячеек в серии	2	3	4	5	6
примерное напряжение	2 × 2 = 4 В	3 × 2 = 6 В	4 × 2 = 8 В	5 × 2 = 10 В	6 × 2 = 12 В

Зарядка свинцово-кислотного гальванического элемента

Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора:

• — это неспонтанная окислительно-восстановительная реакция (E _{(окислительно-восстановительный)} отрицательная), то есть электролитический процесс
• требует ввода чуть более 2 вольт на ячейку для запуска спонтанных реакций в обратном направлении.
• преобразует электрическую энергию обратно в химическую энергию, которая хранится в свинце, диоксиде свинца и серной кислоте в элементе.

На схеме ниже показан свинцово-кислотный аккумулятор во время перезарядки:

катод (-) анод (+) ← e — электролит

На катоде при перезарядке:

На аноде во время перезарядки:

Используя полууравнения для реакций, происходящих на аноде и катоде, мы можем записать общую окислительно-восстановительную реакцию для свинцово-кислотного элемента во время перезарядки:

катод реакция:	PbSO 4 (с) + 2e —	→	Pb (ов) + SO 4 2- (водн.)
анод реакция:	PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)	→	PbO 2 (с) + 4H + (водн.) + SO 4 2- (водн.) + 2e —
всего реакция:	2PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)	→	Pb (с) + PbO 2 (с) + 4H + (водн.) + 2SO 4 2- (водн.)	E & прибл; -2 В

По мере перезарядки свинцово-кислотного элемента:

• PbSO _{4 (s)} на каждом электроде удаляется.
• Концентрация H ⁺ увеличивается.
• pH электролита (H ₂ SO _{4 (водн.)} ) снижается.

Для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора требуется минимум 2 В на элемент:

количество ячеек в серии	2	3	4	5	6
Требуемое напряжение перезарядки	> 4 В	> 6 В	> 8 В	> 10 В	> 12 В

При перезарядке батареи происходит электролиз воды с образованием газообразного водорода и газообразного кислорода.

Пузырьки газа разрушают поверхность электродов, вызывая падение PbSO _{4 (s)} с электродов.

Это уменьшает емкость ячейки.

.

No related posts.