電気回路図の読み方: 記号、線、回路の説明

アプライアンスプロジェクトの図面を初めて開く人は誰でも、小さな記号のページ、あらゆる方向に交差する線、単独では何も説明しない K1-2 や TH1 などのラベルなど、同じ壁にぶつかります。良いニュースは、電気回路図を読むことは電気技術者だけが持つ才能ではないということです。それは、核となるシンボルの語彙を構築すること、ラインとジャンクションが接続をどのように表現するかを理解すること、参照指定子と値を解読すること、一貫したトレースルーチンに従うことという 4 つの習慣に帰着します。これらの習慣が定着すると、回路図はノイズのように見えなくなり、電力が回路に入り、保護されて切り替えられ、負荷で有益な仕事をして電源に戻るという物語のように読み始めます。

このスキルはエンジニアリング部門を超えて重要です。サプライヤーの図面を確認する調達チーム、障害レポートを追跡する品質担当者、障害のある機器を診断するメンテナンス技術者はすべて、同じ基本を適用すると、より速く、より少ないエラーで回路図を読み取ることができます。

回路図が示すもの、および意図的に省略されているもの

最も重要な結論から始めましょう。回路図は物理的な地理ではなく、電気ロジックを説明します。シートの反対側の角に描かれた 2 つのコンポーネントは電気的に直列である場合がありますが、隣り合った 2 つのシンボルは完全に別個の回路に属している場合があります。図面の役割は、電流がどのように流れ、信号がどのように相互作用するかを示すことであり、PCB やハウジング内の部品がどこに配置されているかを示すことではありません。

電気文書には通常、関連する 3 つの異なる図面タイプが含まれます。あ 模式図 回路の機能を標準化された記号で示します。あ 配線図 は、ケーブルパスやコネクタの位置を含む、実際のコンポーネント間の物理的なルーティングと接続を示しています。あ 単線図 多相システムを導体のグループごとに 1 つの線に簡素化します。これは、家電設計ではなく配電において一般的です。アプライアンス側では、回路図が回路を定義し、配線図がそれを実際のケーブルと端子にマッピングし、そのマップから構築された完成部品が次のようになります。ワイヤーハーネスとは実際何ですか。自分がどの文書を持っているかを知ることが、文書を正しく読むための第一歩です。

ほとんどの作業を行うシンボル語彙

ここに心強い部分があります。約 20 個のシンボルが家電製品の回路図の大部分をカバーしています。最初に役立つ本を読む前に、ライブラリ全体を暗記する必要はありません。以下にまとめた 6 つの官能基に焦点を当てます。

アプライアンスの回路図上の一般的なシンボルグループと、各グループが読んでいるときに得られるヒント。
シンボルグループ	代表的なメンバー	読むときにチェックすべきこと
パワーとリファレンス	AC電源、バッテリー、接地ノード、中性ノード	電源がシートに入る場所と、どのノードが電圧基準として機能するか
受動部品	抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランス	各指定子の横に値、定格、極性を印刷
スイッチとリレー	トグルスイッチ、押しボタン、リレー接点	連絡先は動作状態ではなく休止状態で描画されます
保護装置	ヒューズ、温度ヒューズ、バリスタ、サーミスタ	シリーズの位置は、各デバイスが何を保護するかを正確に示します
負荷	モーター、発熱体、ランプ、ポンプ	すべての電力経路の終点と電流を消費するコンポーネント
接続	ジャンクションドット、端子、オフページコネクタ	ドットはジョイントを確認します。点のない交差線は決して触れないでください

家電製品の作業において特別な注意が必要なシンボルの 1 つ、それがサーミスターです。ケトル、オーブン、ヒーター、コーヒーマシンの回路図では、NTC サーミスタは折れ線が入った抵抗器のシンボルとして表示され、多くの場合、温度マーカーでフラグが立てられ、TH または RT とラベルが付けられます。温度が上昇すると抵抗は低下します。これはまさに、制御盤が水が沸騰したとき、または加熱室が設定値に達したときを認識する方法です。理解する NTC 温度センサーが回路内でどのように動作するかあらゆる暖房器具の感知ブランチをすぐに識別できるため、その 1 つの小さなシンボルが信頼できる読み取りアンカーに変わります。

NTC Temperature Sensors for Heating Appliances

暖房器具用 NTC 温度センサー NTC サーミスタのシンボルは、温度が上昇すると抵抗が低下するケトル、オーブン、ヒーターの感知部分を示しています。これらのセンサーは、沸騰または設定値の状態を検出するために必要な温度フィードバックを制御ボードに提供します。製品を見る→

ジャンクション、ネット、ドットルール

接続の読み間違いは最も一般的な初心者のエラーですが、ある規則によってそのほとんどが防止されます。 2 つの線の交点に黒点が表示される場合、それらのワイヤは電気的に結合されています。 2 本の線が点なしで単に交差している場合、それらは接続せずに互いに通過します。 T 字型ジャンクションは通常、ドットがなくても接続されますが、実際のやり方は製図ツールによって異なるため、凡例を権威として扱ってください。

大きな図面では、線を整理するためにネットラベルも使用されます。 3 つのシートにわたってワイヤをドラッグする代わりに、製図者は両端に GND、L、N、または VCC などの同じ名前を配置します。名前を共有するすべてのものは 1 つの電気ノードになります。オフページコネクタも同様に機能し、パスが別のシートに続いていることを示し、通常はシート番号または矢印でマークされます。これらのラベルを実際のワイヤとして扱います。同じラベルが 2 回表示される場合、それらの点の間に線が引かれているかどうかに関係なく、それらの点は接続されています。

参照指定子と値

プロの図面上のすべてのシンボルには、コンポーネントクラスとそのインスタンス番号を指定する短いコードである参照指定子が含まれています。一般的なプレフィックスはセットとして学習する価値があります。

R 抵抗器の場合、 C コンデンサー用、 L インダクタ用
D ダイオードとLEDの場合、 Q トランジスタの場合、 U 集積回路用
K リレーとコンタクタ用、 F ヒューズ用、 T 変圧器用
M モーター用、 サウスウェールズ州 または S スイッチの場合、 TH または RT サーミスタ用

値は指定子の横に表示されます。 10k とマークされた抵抗は 10 キロオームです。 470uF/16V とマークされたコンデンサには、その静電容量と定格電圧が備わっており、遵守する必要があります。電解コンデンサとダイオードの極性に注意してください。シンボル自体が方向を表しており、部品を逆に取り付けると実際の故障モードになるためです。

新しい読者と経験豊富な読者を分ける 2 つの微妙な点があります。まず、親子コンポーネントです。コントロールページ上の K1 というラベルの付いたリレーコイルは、他の場所で K1-1 および K1-2 というラベルの付いた接点を動作させる可能性があるため、同じリレーが複数の場所に表示されます。次に、シンボル規格が異なります。 IEC と北米の規約では、接点、グランド、ロジック要素の描画方法が異なるため、シンボルを解釈する前に、図面でどの規格が使用されているかを確認してください。

どんな絵にも使える読書ルーチン

読む速度よりも読む順序が重要です。経験豊富なエンジニアが最初のシンボルから始めることはほとんどありません。彼らは構造から始まります。次のシーケンスは、小さなケトルから産業用コントローラーまでの回路図で動作します。

最初に表題欄と凡例を読みます: 図面番号、改訂、シンボル規格、シートインデックス。古いリビジョンは、真の安全上のリスクとなります。
電源入口を見つけます: ラインとニュートラル、または DC プラスとマイナス、およびシートの先頭にあるメインヒューズまたはブレーカー。
図面を機能ブロック (電源、制御、保護、センシング、負荷) に分割します。
電源から負荷へ、そしてその逆の電力経路を追跡し、直列に接続されているすべての保護デバイスを確認します。
制御パスをトレースします。負荷を切り替えるものと、その決定に影響を与えるサーミスターやリミットスイッチなどのフィードバックを特定します。
リレーコイルとその接点などの親子関係を表示しながら、ページ全体で指定子を追跡します。
作業を進めながら注釈を付け、推測ではなく、コンポーネントのデータシートと照らし合わせて不明な点を確認してください。

実践例: 暖房器具の回路のトレース

このルーチンを簡易電気オーブンに適用すると、方法が具体的になります。電力は L と N に入力されます。ラインは最初にヒューズ F1 とサーマルカットオフを通過し、次にメインスイッチを通って発熱体に到達し、N に戻ります。これが電力経路であり、その保護チェーンをすでに説明できます。つまり、F1 で過電流、カットオフで過熱です。

制御ブランチはインテリジェンスを追加します。制御基板 U1 は主電源から低電圧電源を取得し、NTC サーミスタ TH1 がオーブンのキャビティ内に設置され、分圧器を基板に供給し、基板がリレーコイル K1 を駆動します。 TH1 が設定値を下回るキャビティを報告すると、U1 が K1 に通電し、接点 K1-1 が閉じて要素に電力を供給します。この順序で読むと、回路図は、ヒューズが切れている、サーマルカットオフが開いている、K1 接点が固着している、またはサーミスターの測定値が範囲外であるなど、加熱しないオーブンが故障した理由を正確に示しています。

精神的な最後のステップは、シンボルをハードウェアに変換することです。要素端子、リレー接点、カットオフ、およびサーミスターはすべて、束ねられた導体とコネクタを介して接続されており、図面セットはこれらのルートを相互参照します。生産現場では、回路図ネットから配線され、絶縁され、コネクタ化されたケーブルへの変換は、まさに専用のオーブンハーネスが提供するものです。

電気オーブン用ワイヤーハーネス回路図シンボルが配線された導体に変換されると、オーブンワイヤリングハーネスが要素、リレー、カットオフ、およびサーミスター接続を伝送します。ここでハーネスオプションを確認すると、回路図ネットがどのように絶縁され、コネクタ化されたケーブルアセンブリになるかがわかります。製品を見る→

新しい読者を惹きつける間違い

回路図の読み間違いのほとんどは、繰り返されるいくつかの罠に陥ります。それらを意図的にチェックすることで、学習曲線が大幅に短縮されます。

シンボルの配置は物理的な位置を反映すると仮定しますが、回路図では決して反映されません。
ドットルールを無視し、線が交差するたびに接続を発明します。
慣例により、図面では休止状態が示されている場合に、リレー接点を通電状態で読み取る。
1 つの解釈内で IEC と ANSI の記号規則を混合する。
凡例と改訂ブロックをスキップして、置き換えられた図面を分析します。
ダイオードや電解コンデンサの極性マークの見落とし。

図面から組み立て完成まで

回路図のリテラシーは、コンポーネントの調達時に最も明確に効果を発揮します。図面を読める購入者は、ハーネスを正確に見積もることができます。ワイヤーゲージは負荷電流から、絶縁クラスはヒーター付近の温度から、コネクタの選択は回路図の終端点から、そしてサーミスター分岐は制御基板の予想される抵抗曲線と一致する必要があります。図面とサプライヤーが同じ言語を話さない場合、家電メーカーはまさにこれらの詳細で時間をロスします。

また、ハーネスやセンサーのメーカーとの会話の質も変わります。部品を外観で説明する代わりに、ネット、指定子、定格を直接参照することができ、サプライヤーは同じ文書に照らして実現可能性を確認できます。新しい家電プロジェクトを準備しており、回路図を生産準備が整った配線ソリューションに変換したい場合、これらのキッチンおよび環境家電アセンブリの背後にあるエンジニアリングチームが図面をレビューし、標準のリクエストチャネルを通じて見積もりを提供します。