电气cad分析课程设计文档格式.docx
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一,通过本次CAD的实习,使我深入的接触了CAD在本专业的一些基本应用。
二,对CAD的一些常用工具经过多次的使用基本熟悉能够运用。
三,通过对CAD的使用,可以利用它正确的画出电路图。
四,对电路的基本结构在CAD上可以一目了然,随时进行修正和更改。
内容:
CAD在如今许多领域都得到广泛而充分的应用,我们的许多专业都离不开CAD,通过对CAD的使用使我们的工作得到很大的简化,那么什么是CAD呢?
AutoCAD软件是美国Autodesk公司在IBM系列微机上开发的,最早在1982年11月推出1.0版,经过近20年的应用、发展和完善,现已推出2006版。
常用的版本有AutoCADR14、2000、2002、2004等。
CAD,ComputerAidedDesign的缩写,意思为计算机辅助设计。
加上Auto,指的是它可以应用于几乎所有跟绘图有关的行业,比如建筑、机械、电子、天文、物理、化工等。
AutoCAD则是美国Autodesk企业开发的一个交互式绘图软件,是用于二维及三维设计、绘图的系统工具,用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。
AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件,市场占有率位居世界第一。
AutoCAD软件具有如下特点:
(1)具有完善的图形绘制功能。
(2)有强大的图形编辑功能。
(3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
(4)可以进行多种图形格式的转换,具有较强的数据交换能力。
(5)支持多种硬件设备。
(6)支持多种操作平台
(7)具有通用性、易用性,适用于各类用户
此外,从AutoCAD2000开始,该系统又增添了许多强大的功能,如AutoCAD设计中心(ADC)、多文档设计环境(MDE)、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能,从而使AutoCAD系统更加完善。
AtuoCAD的基本功能有:
基本绘图功能点(Point)、直线(Line)、圆(Circle)、圆弧(Arc)、椭圆(Ellipse)、矩形(Rectang)、实心填充(Solid)、圆环(Doughnut)、正多边形(Polygon)、文字(Text)、多段线
(Polyline)、样条线(Spline)、多线(Mline)、三维平面(3Dface)、三维面(Pface)、三维多段线(3Dpoly)、各种三维曲面、各种三维实心体。
(2)图形编辑功能删除(Erase)、移动(Move)、旋转(Rotate)、比例(Scale)、修改(Change)、断开(Break)、延长(Extend)、修剪(Trim)、拉伸(Stretch)、编辑文字(Ddedit)、编辑多段线(Pedit)、编辑样条线(Splineedit)、编辑多线(Mledit)。
(3)图形构造功能复制(Copy)、镜像(Mirror)、阵列(Array)、偏移(Offset)、圆角(Fillet)、倒角(Chamfer)、三维镜像(3DMirror)、三维阵列(3DArray)、三维旋转(3Drotate)。
(4)显示控制功能视图缩放(Zoom)、重画(Redraw)9、重生成(Regen)、扫视(Pan)、视图(View)、视点(Vpoint)、动态视图(Dview)、视口(Vports)、用户坐标系(UCS)、模型空间(Modelspace)与图纸空间(PaperSpace)。
(5)工具图层(Layer)、图形块(Block)、尺寸标注(Dim)、图案填充(Bhatxh)、正交(Ortho)、光标捕捉(Snap、Grid))、目标捕捉(Osnap)。
(6)三维实心体造型对三维实心体实施各种三维造型,实行布尔逻辑运算。
(7)效果渲染对三维模型进行浓淡着色处理。
(8)定制与图型数据根据绘图的需要,创造形、线型、图案、菜单、工具栏等,输入输出图形数据交换文件(DXF文件)。
(9)程序开发设计通过VisualLISP和VBA程序设计,可进行二次开发,扩充软件的功能。
应用领域:
由于AutoCAD制图功能强大,应用面广,现已在机械、建筑、汽车、电子、航天、造船、地质、服装等多个领域得到了广泛应用,而且用户还可以通过Autodesk以及数千家软件开发商开发的五千多种应用软件把AutoCAD改造成为满足各专业领域的专用设计工具。
成为工程技术人员的必备工具之一。
例如:
建筑领域AutoCAD不仅可以绘制工程图纸,它具有的三维技术还可以为客户提供逼真的三维设计解决方案;
机械领域用于机械产品的三维设计、机械图辅助设计;
服装领域用于服装工程图的辅助设计等.
特别是CAD在本专业电气方面的应用得到了充分的展示,CAD在电子行业第一个应用程序。
随着越来越多的复杂的电子设备,电脑已经成为电气设计中的当务之急。
集成电路(IC)是一个很好的例子,这个发展依赖于CAD。
每个集成电路有不到30个晶体管和一千几何形状(几何图案)。
现在,这些数字大幅上升。
拥有超过一万个晶体管,每IC千万的几何形状,传统的设计方法已不再是一个选项。
电气设计“提出了一个数学上不确定的问题”(哈姆迪)。
没有任何单一的优化设计,但几种不同的方法来解决设计问题。
随着CAD的到来,电气工程师有一个快速和方便地访问不同的设计。
CAD程序提供的另一项功能是验证电路和设计的准确性。
如果,例如,试图设计一个双稳态电路,CAD程序将检查归因的各种组件的值,就会产生所需的电路。
错误的永久磁铁设计用于伪装成电气工程师的一大威胁,因为它导致了部分退磁,但由于CAD的能力,以验证设计的合理性,它不再是一个问题。
其他基本优势所提供的CAD电气工程
1,提供可理解的表示的数值结果(通常是通过图表和其他图形设备)
2,大大减少了沉闷的记忆和解决常见的方程
3,能够使用简单的数值方法来解决复杂的问题,在几分钟之内
4,测试完成的设计(如设计可以支持负载电阻的最大值)。
随着计算机技术的发展,计算机辅助设计技术(CAD)己经广泛应用于诸多专业的设计和研究以及国民经济的各个方面,AutoCAD是美国Autodesk公司1982年推出的一种通用的微机辅助绘图和设计软件包,近20年来,版本不断更新,功能日益增强,日趋完善,从简易二维绘图发展成目前集三维设计、真实显示及通用数据库于一体的软件,最早使用CAD的航空制造业、汽车制造业、气象部门、地图测绘部门都己经成熟地采用计算机绘图技术。
如今AutoCAD已广泛应用于电气工程、建筑工程、服装工程等与生活息息相关的工程当中,实际上己成为一种通用的微机CAD系统,是工程设计技术人员之间交流思想的共同语言。
1电气图的重要性
所谓电气图,又称为电气图样,是电气工程图的简称。
电气工程图是按照统一的规范规定绘制的,采用标准图形和文字符号表示的实际电气工程的安装、接线、功能、原理及供配电关系等的简图。
电气图渗透在生活的每一个角落,从家居的小家电到工程项目图,我们都能接触到各种各样的电气图。
一般而言,可以被称为电气工程的项目主要有:
①内线工程(主要包括室内动力、照明电气线路等);
②外线工程(主要包括电压在35kV以下的架空电力线路、电缆电力线路等室外电源供电线路);
③动力、照明和电热工程(主要包括各种电动机、各种灯具、电热设备以及相关的插座、配电箱等);
④变配电工程(主要包括35kV以下的变压器、高低压设备、继电保护和相关的二次设备、接线机构等);
⑤发电设备〔一般指400V柴油发电机组等自备发电设备及附属设备);
⑥弱电工程(主要指电话、广播、闭路电视、安全报警系统等弱电信号线路和设备);
⑦防雷工程(建筑物和电气装置的防雷设施等);
⑧电气接地工程(各种电气装置的保护接地、工作接地、防静电接地等的接地装置)。
如此繁多的设备,如此繁多的系统,在实际建造时的安装、在实际运行时的维护保养、在出现故障时的检查排除故障都需要电气图的帮助。
也就是说,电气图是电气设备设计安装、维护保养、故障排除时,作为其安装、管理依据的具有统一规范标准的图样。
在电气图中,可以说明电气设备的构成和功能、阐述其工作原理,用来指导电气工作人员对其进行安装接线、维护和管理。
设计者通过电气图体现其设计思想;
制造者通过识图了解设计意图,组织指导生产;
维修人员通过识图了解设备的工作原理、结构性能,以排除故障。
因此电气图是沟通电气设计人员、电气安装人员、电气操作和检修人员的通用工程语言,是进行技术交流不可缺少的重要途径。
所以,电气图作为电气工程的通用语言,对于电气行业的从业人员来说必须学会并掌握这种语言。
正确的识读电气图是我们维修、安装、设计电气设备的第一步。
可以说,没有电气图,一切电气设备将无从进行安装、使用和维护管理。
因此,学习电气识图对每个从事电气工程设计、制造、安装、维护管理的人员都具有非常重要的意义,对保证电气设备保持良好工作状态和保证生产质量及效益也具有极其重要的意义。
2AutoCAD软件介绍
AutoCAD软件是美国Autodesk公司开发的产品,它将制图带入了个人计算机时代,CAD是英语“ComputerAidedDesign,的缩写,意思是“计算机辅助设计”。
AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件,AutoCAD软件现已成为全球领先的、使用最为广泛的计算机绘图软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计,自从1982年Au-todesk公司首次推出AutoCAD软件,就在不断地进行完善,陆续推出了多个版本,AutoCAD2006是AutoCAD软件的第20个版本,其性能得到了全面提升,用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形,由于AutoCAD制图功能强大,应用面广,现已在机械、建筑、汽车、电子、航天、造船、地质、服装等多个领域得到了广泛应用,成为工程技术人员的必备工具之一。
鉴于以上特点,虽随着计算机技术的不断发展,专用软件不断涌现,都没有取代AutoCAD普遍使用的地位。
更重要的是,该软件使用简单、灵活,让学生在动手绘制的时候有想象的空间,如一套完整的电气系统图它包括:
电气原理图、电器布置图、电气安装接线图,它们都可以通过AutoCAD一次性完成。
3其体实例的实践
电气图是电气技术人员的语言,是他们共同沟通的工具,电气图的绘制要求非常严格,技术人员对电气图包含的内容一定要非常熟练的掌握,如电气制图的一般规则、电气图形符号,电气技术中的文字符号和项目符号、电气图的基本表示方法、基本电气图等等。
通过图面构成标准样式我们知道,电气图是一种特殊的专业技术图,也是工程技术界的共同语言,它必须严格遵守国家标准局颁布的《电气制图》(GB6988a),《电气图用图形符号》(GB4728),《电气技术中的项目代号》(GB5094),《电气技术中的文字符号制订通则》(GB7159)等标准的有关规定,所以电气制图人员有必要掌握这些规则或标准,由于国家标准局所颁布的标准很多,这里主要简单介绍跟电气图有关的制图规则和标准,如:
幅面尺寸、图幅分区、图线、字体、简图布局方法等等。
电气CAD软件可以简单地分为常用设计软件与专用电气设计软件2类,其应用既有一定的通用性,又有各自的特点。
电气CAD一般是整体设计中的一部分,作为设计行业应用最广的软件,AutoCAD的应用也对电气CAD产生了极为广泛的影响,同时也是应用最广泛的电气设计软件。
国内有多种专业电气CAD软件是基于AutoCAD的,一般是在AutoCADR14或AutoCAD2000等版本平台的基础上进行了强化并专门针对电气设计进行了改进。
应用较为广泛的有中国建筑科学研究院计算中心的ABD、北京天正工软件开发公司的TElec、北京华远软件工程有限公司的HOUSE及蓝天正华软件公司的“建筑之星”等。
此外,部分电气设计人员也会结合现有软件,通过自己编程进行改进,以实现自己所需要的部分功能。
智能化专家设计系统(EES)大型电气工程设计软件是北京博超技术开发公司研发的大型智能化电气工程设计专用软件。
EES的主要特点是易于掌握,不需要记命令,没有操作步骤的限制,不需要掌握英文,无需操作键盘,只需要鼠标操作,便可以完成绘图、标注、整定、计算、校验、列表、统计等设计的全过程。
智能化专家设计系统提高了设计速度并注重了设计质量。
以配电设计为例,内部功能包含设计中所需的负荷计算、变压器型号选择、无功补偿设备、配电元器件整定及配合校验、线路及保护管的选择、短路校验、电压校验、启动校验等全套设计。
其结果不但可以满足上、下级元件进行线路保护,保证最大短路电流及最小短路电流状况下均能及时分断,而且能保证在启动及运行状态时母线电压及末端电压水平均满足规范要求。
此软件还实现了动态设计模糊操作功能,设计师在操纵大致光标位置时能自动转换成准确的绘图定位,从而避免了设计师在设计过程中需要紧盯屏幕、频繁缩放、不断进行修改的情况。
全面开放性图形库、数据库、菜单全由设计师按自己需要和习惯扩充、修改。
ESS还配备了准确的材料统计功能,采用动态工程数据库,保障了元件图形与其型号、规格等工程参数一致,避免了软件外挂数据文件进行材料统计时导致的图形与数据不能同步操作等错误的发生。
TElec(天正电气)是北京天正工软件开发公司开发的电气软件,侧重于建筑电气设计,TElec本身包含了大批绘图和计算等功能。
新增功能包括变配电平面图绘制、避雷计算等。
TElec的技术特点是电气绘图、计算和信息查询、统计的一体化。
内部功能的配合可以使设计人员在绘图过程中完成一些功能,如根据照度要求计算灯具的功率,根据负荷确定导线截面等计算以及信息查询工作。
软件可以充分利用平面图中所含信息,自动生成系统图和负荷数据文件。
提供了与其他建筑软件的接口,而电气元件与天正建筑TArch软件配套,可以在开始绘制建筑电气平面图时方便地调入TArch绘制的建筑平面图,并且能在电气设计过程中修改建筑部分的图样。
而图库管理功能,除可以方便地调用软件自身提供的图块外,用户还可随时存取自己制作的图块。
计算程序的数据输入可以避免采用键盘键入数据的单一性,实现了采用与图中搜索,列表选定等手段相结合的方式,从而提高了数据录入的效率。
在生成电气系统图后,可以利用图中的信息自动进行系统负荷的计算,并将计算结果在系统图中的元件和导线上进行标注。
与通用CAD软件相比,电气专业CAD软件满足了电气设计人员的需求,优势明显,因而电气专业CAD软件受到专业人员的青睐。
电气设计涵盖的行业和方面较多,本文仅从电力系统设计与建筑电气设计方面进行研究。
电力系统设计中,变电站设计与线路设计是难点,这是由于变电站与输电线路的设计都受实际建设环境的影响很大,输电线路的走廊可能经过各种复杂的地质环境,杆塔的设置需要充分考虑牢固性、称重、应力等安全因素,电力设计不但要克服现场的各种困难,还要满足各种规范的要求。
通过计算机辅助电力系统设计软件的协作进行设计,可以保证设计好的图纸中不仅包含有必要的图表等信息,还包含了工程所需的材料、建设信息等。
设计完成时,只需要保存图纸,便可以将工程所需的全部有关信息一并保存,在使用时可以通过提供的信息完成施工。
电气CAD软件起到的作用有:
(1)材料自动统计功能:
随着设计的进行,各类报表自动生成、打印及预览;
(2)实时查询功能:
在电气设计过程中,设计师可以通过电子表格动态地追踪和查询设计中所用的材料情况,当选择某种材料后,软件自动显示该材料位置,实现表格与图形联动,有助于设计人员对图纸修改、审核、校对;
(3)实时帮助功能:
软件使用过程中出现疑难,只需按一下帮助功能键,便可以得到离线及在线帮助以及多种DEMO帮助完成设计;
(4)电力通道实时查询功能:
在设计过程中遇到电缆需要穿过某段原有的电力通道时,辅助设计软件可帮助设计师方便快捷地查询相关电缆通道以及有无剩余通道的信息,并将新的设计信息存入数据库;
(5)满足规范要求:
电力系统设计软件会自动提示设计中不满足规范的情况,如安全距离不满足要求、设计走廊会遇到障碍等。
与电力系统中的设计不同,计算机辅助建筑电气设计,需要更多的是与建筑设计本身相配合,因此建筑电气设计软件一般是基于CAD制图软件及设计数据,方便设计人员随时调用建筑设计的各种参数,并会对电气设计与建筑设计中可能发生冲突的部分予以提示。
建筑设计与电气设计两者的结合,可以保证在建筑电气设计中不会脱离建筑主体设计本身,不会出现盲目的线路走线、位置偏移等情况,为建筑设计的最终效果完善把关。
实际工作中,建筑电气设计人员往往只负责电气部分的设计,这一部分的设计需要在建筑主体设计完成之后或完善过程中进行,要求与电气设计配合完成,通过电气设计软件,就可以保证在进行电气设计时,不会影响建筑的主要设计,同时不会出现冲突。
传统的电气设计是在图纸上以手工设计为主,由于工程量大,设计周期长,质量不能保证,且设计成本高。
电气CAD技术的出现和发展不但改变了这种情况,也使设计质量大幅提升。
专业电气CAD软件是在通用软件基础上发展起来的,其优势主要体现在方便设计、简化过程、提高速度等方面。
如专业软件中附带的表格,不但填写方便,且具有统计功能,便于生成所需的数据和表格。
这些特色功能体现了软件的人性化。
然而,计算机辅助电气设计虽然便利,也有其不足之处,比如软件越来越庞大,不同设计软件的差别相对较大,适应了某种软件,再使用其他软件需要较长的适应过程等。
此外,电气设计的特点决定了需要在设计中协同合作,CAD技术目前基本限于平面和单人作业。
虽然当前部分的设计软件具有一定的系统设计功能,比如联机操作,但在操作过程中,却常常出现相互冲突的情况,与设计人员的要求还有一定的差距,需要进一步进行改进。
1.
2.
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主要收获体会:
一、基础很重要
实践证明,“手工图板”绘图能力是计算机绘图能力的基础,学习《AutoCAD》,需要一定的识图能力,尤其是需要一定的几何作图能力,一般来说,手工绘图水平高的人,学起来较容易些,效果较好!
二、循序渐进
整个学习过程应采用循序渐进的方式,先了解计算机绘图的基本知识,如相对直角坐标和相对极坐标等,使自己能由浅入深,由简到繁地掌握AutoCAD2004的使用技术。
三、学以致用
在学习AutoCAD2004命令时始终要与实际应用相结合,不要把主要精力花费在各个命令孤立地学习上;
把学以致用的原则贯穿整个学习过程,使自己对绘图命令有深刻和形象的理解,有利于培养自己应用AutoCAD2004独立完成绘图的能力。
四、熟能生巧
要强迫自己做几个综合实例,详细地进行图形的绘制,使自己可以从全局的角度掌握整个绘图过程。
五、命令适度
AutoCAD2004命令很多,有2D和有3D的。
对大多数用户来说,熟练掌握最常用的40条2D命令就足够了。
存在的问题:
指导教师意见:
指导教师签字:
2012年6月日
备注:
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- 关 键 词:
- 电气 cad 分析 课程设计