电工电子技术课程设计之家庭电路设计Word下载.docx
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5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。
二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求
家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、漏电开关、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。
1、电能表:
电能表的作用是测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时。
2、闸刀
闸刀开关是一种手动配电电器。
主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路,也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载,如小型电动机、电炉等。
闸刀刀开关是最经济但技术指标偏低的一种刀开关。
3、漏电开关
漏电开关保护主要作用是解决漏电问题(相线流出多少电流,中性线就要回来多少电流,一旦有电流缺失,比如人体触电,电流通过人体流到地上的时候,一般超过30毫安,漏电保护器就会工作,切断电源,从而杜绝了电流对人体伤害),但是一般专用的漏电保护开关是不起过载保护用的(现在大多带过载保护)。
4、电线
照明电路里的两根电线,一根叫火线,一般为红色或黄色或绿色;
另一根则叫零线,一般为蓝色或黄色;
此外还有地线,一般为黄绿色或黑色。
火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:
火线的对地电压等于220V;
零线的对地的电压等于零(它本身跟大地相连接在一起的)。
所以当人的一部分碰上了火线,另一部分站在地上,人的这两个部分之间的电压等于220V,就有触电的危险了。
反之人即使用手去抓零线,如果人是站在地上的话,由于零线的对地的电压等于零,所以人的身体各部分之间的电压等于零,人就没有触电的危险。
火线是照明电路里的对地电压等于220V的线,用家用试电笔可以测试出来。
零线是变压器中性点引出的线路,与相线构成回路对用电设备进行供电,通常情况下,零线在变压器中性点处与地线重复接地,起到双重保护作用。
5、熔断器
熔断器也被称为保险丝,它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。
熔断器其实就是一种短路保护器,广泛用于配电系统和控制系统,主要进行短路保护或严重过载保护。
熔断器以金属导体作为熔体而分断电路的电器,串联于电路中,当过载或短路电流通过熔体时,熔体自身将发热而熔断,从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。
具有反时延特性,当过载电流小时,熔断时间长;
过载电流大时,熔断时间短。
因此,在一定过载电流范围内至电流恢复正常,熔断器不会熔断,可以继续使用。
熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成,其中熔体是控制熔断特性的关键元件。
6、电灯开关
开关的词语解释为开启和关闭。
它还是指一个可以使电路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。
最常见的开关地让人操作的机电设备,其中有一个或数个电子接点。
接点的“闭合”表示电子接点导通,允许电流通过;
开关的“开路”表示电子接点形成开路,不允许电流通过。
按其控制方式可分为单控开关、双控开关、多控开关和延时开关。
家居常用开关多为单控开关和双控开关。
单控开关相对简单,一个开关控制一个或一组用电器,而与其它线路上的用电器无关。
而双控开关能在两个不同位置控制同一个用电器,在某些场所(如步行楼梯间内,酒店等)特别实用。
7、电灯
照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类。
家庭常用的电灯为白炽灯。
普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡特点:
显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉,但寿命短、光效低。
白炽灯是将电能转化为光能的,以提供照明的设备。
其工作原理是:
电流通过灯丝时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高,发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
8、插座
插座是我们接触频繁的电路终端,插座电路用漏电保护开关的话,最大限度上保证了人体安全!
而且插座线路都分几路走线,一旦一路有问题,其他电路上的插座都还可以正常工作!
照明线路一旦有问题的话,我们接在插座上的台灯或落地灯,都还能正常工作,不会让屋里漆黑一片,给照明电路的检修还能提供方便!
安装插座时应尽量靠墙边,插座有两孔插座和三孔插座之分,按照施工规范的要求,必须是左零右相上地(三孔)。
三、设计的总体思路
家庭电路设计最重要的考虑的安全的考虑,无论什么时候都需要把安全放在第一位。
家庭电路设计可分为2类:
强电(220v电器用电)和弱电(电话、电脑、有线电视等数据线),我国电压是220v。
如果弱电电器需要使用的话,可以选用220转110v的专用插座,这种插座可以方便的将220v的交流电转换为110v电。
但是,在我国电器市场里,一般的弱电电器都都带有变压器,无需安装专门的转换插座。
首先要了解一下自己住宅的额定功率,以便选择合适大小的电表,推荐10A或更大的,因为现在家电功率都比较大,所以还是大点好。
在住宅的墙壁留的电源插座需要有足够的数量,最好是在每面墙都留好1-2只插座,另外还需要考虑插座的兼容性问题,方的,有圆的,最好选用国标和美标通用型的,另外为了防止小孩子玩耍时触电,最好选用防触电型的插座。
还有一点需要注意的是,在设计好管线走向后应及时把图纸保存好,以备日后修理时使用。
布置室内照明应满足一定的要求:
保证照度均匀,尽量减少眩光和暗影,力求经济合理,满足局部的要求。
卧室:
布3支路线:
包括电源线、照明线、空调线.。
床头柜的上方预留电源线口,采用5孔插线板带开关为宜,可以减少床头灯没开关的麻烦。
在电线盒旁另加装一个开关。
写字台或电脑台上方应安装电源线。
照明灯光采用单头和灯管,采用单联开关。
采用双控开关更适宜,一个安装在卧室门外侧,另一个开关安装在床头柜上侧或床边较易操作部位。
厨房:
布2支路线:
包括2电源线和2照明线。
切菜的地方可以安个小灯,以免光线不足,造成事故。
还有微波炉、电饭煲、消毒碗柜和电冰箱等的电源插座也要预留。
阳台:
布2支线路:
包括电源线、照明线。
卫生间:
布2支线路:
电源线和照明线,电热水器和洗衣机的电源插座要预留。
客厅:
布4支路线:
包括电源线、照明线、电视线和电话线。
在沙发的边沿处欲留电话线口。
在户门内侧欲留对讲器或门铃线口。
饮水机、空调、电视机和DVD等设备预留电源口,客厅至少应留5个电源线口。
四、照明电路设计
1、照明电路原理图:
2、家庭照明元件布局图
火线:
零线:
3电器元件说明:
灯泡:
;
开关和电源插头:
灯管:
开关:
电源装置(电表或空气开关):
。
五、阳台灯的自动控制系统:
白天不亮,晚上感应到人自动点亮,离去后自动熄灭。
电路工作原理
该感应式延时照明灯电路由电源电路、光控电路、单稳态触发器和控制执行电路组成,如图所示.
电路中,电源电路由降压电容器C1、电阻器R1、整流二极管VD1、VD2,滤波电容器C2和稳压二极管VS组成;
光控电路由电位器RP1、RP2、红外发光二极管VL和红外接收光敏晶体管V组成;
单稳态触发器由时基集成电路IC,电位器RP2、RP3和电容器C3、C4组成;
控制执行电路由电阻器R2和晶闸管VT组成.交流220V电压经C1降压、VD1和VD2整流、C2滤波和VS稳压后,为光控电路和单稳态触发器提供+12V工作电源.
平时(无人靠近感应式延时照明灯时),红外接收光敏晶体管V因接收不到VL发出的红外光而处于高阻状态C因2脚为高电平而处于稳态,3脚输出低电平,VT处于截止状态,照明灯EL不亮.
当有人靠近该感应式延时照明灯时,人体将VL发射的红外光线反射回来,V接收到被人体反射回来的红外光后导通,变为低阻状态,使IC的2脚由高电平变为低电平,使IC内电路翻转,由稳态变为暂态,3脚由低电平跳变为高电平,使VT受触发而导通,将EL点亮.与此同时,延迟电容器C4通过IC的7脚内部的放电电路快速放电,使IC的6脚、7脚变为低电平.随后,+12V电压又通过RP3对C4充电,使C4两端电压不断上升.当C4充满电、IC的6脚电压上升至8V以上时(约20min左右),单稳态触发器翻转(由暂态恢复为稳
态),IC的3脚变为低电平,VT截止,EL熄灭.
调整RP3的阻值,改变C4的充电时间常数,从而改变照明灯延时点亮的时间.
元器件选择
R1选用1/2W金属膜电阻器;
R2选用1/4W金属膜电阻器.
RP1一RP3均选用密封式可变电阻器.
C1选用耐压值为400V以上的涤纶电容器或CBB电容器;
C2选用耐压值为25V的铝电解电容器;
C3选用独石电容器;
C4选用耐压值为16V的铝电解电容器.
VDI和VD2均选用1N4007型硅整流二极管.
VS选用1N4742(1W、12V)型硅稳压二极管.
VL和V选用TLP947型一体化红外发射/接收头,使用时应加装滤色片、以防止误触发.,
IC选用NE555型时基集成电路.
VT选用MCR100-6型晶闸管.
EL选用40一loow的白炽灯泡.
电路调试
调试时,先将RPl一RP3的阻值调至最大.接通电源后,调整RP1的阻值,使VL的工作电流为lOmA左右.再调整RP2的阻值,使V两端电压为9V左右.
感应式照明灯电路
六估计用电器用电线量及预算
所选电路元件及灯具:
属性名称
品牌
型号
外观
数量
单价(元)
电能表
正泰
DD862-黑2.5A
黑色
1
76.00
漏电开关
施耐德
EA9RN2C5030C
淡黄色
90.50
插座
欧奔
E8039
白色
5
3.00
开关
西门子
5TA0201-1CC1
6
8.80
荧光灯
欧普
MX873-Y21Z
4
6.50
H型灯管
YDW55-H
20.00
进户线用6平方的线,每个空调、电热水器都要布4平方专线;
墙壁电源插座用2.5平方线,照明电路干线用1.5平方线。
插座线与照明线按房间分开,为以后维护方便。
为了方便,房间装双控开关。
厨房和卫生间将来都是用电大户,要布专线;
布线时要做到强弱分开、穿管整齐,还要布地线,这很重要。
规格
单价
6平方
熊猫
BV6平方
红色
264.00
1(50m)
蓝色
2.5平方
BV2.5平方
237.00
1(100m)
1.5平方
BV1.5平方
148.00
预算:
电能表:
1×
76.00=76.00(元)
漏电开关:
90.50=90.50(元)
插座:
5×
3.00=15.00(元)
6×
8.80=52.80(元)
荧光灯:
4×
6.50=26.00(元)
H型灯管:
20.00=80.00(元)
电线:
2×
264.00+2×
237.00+2×
148.00=1298.00(元)
总计:
76.00+90.50+15.00+52.80+26.00+80.00+1298.00=1638.3(元)
七设计总结
这次课程设计让我最大的体验是:
设计工作确实有点累!
但是却从中收获了许多,让我们所学应用到实践当中去。
一个电路设计要首先规划好房间电器布局,然后从布局来安排元件的位置,接着设计一些电器的电路,让一些电路元件有足够的预留空间,最后进行电线及电器元件用量的大概估算,还有电路设计的简单预算。
以上是我个人通过这次设计的一些经验总结,希望有机会能更加详细的了解电路设计的相关内容。
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- 电工 电子技术 课程设计 家庭 电路设计
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