中北大学电气工程CAD实验指导书.doc

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1、电气CAD实验指导书李郁峰中北大学计算机与控制工程学院电气工程及其自动化教研室2014年6月目 录前 言1实验一 AutoCAD绘图界面认知及简单图形绘制2实验二 基本图元的绘制7实验三 图形编辑9实验四 平面图形练习11实验五 图框及常用电气符号的绘制14实验六 电动机控制电路图的绘制16实验七 电气总平面布置图纸的绘制18实验八 变电站电气主接线图的绘制21实验九 变配电所电气工程图的绘制23附录一 电气图形符号27电气工程CAD实验指导书前 言电气CAD是针对我院电气工程及其自动化等专业开设的一门专业课程，主要内容为使用AutoCAD软件绘制电气工程图。包括电气接线图、电气原理图、建筑电

2、气图等专业图纸。需要学生掌握计算机绘图的基本方法和专业的电气知识。本实验指导书共设9个实验，前4个实验为基础练习，后5个为电气工程图综合练习，也可增加教材中的例子进行练习。通过本实验可使学生掌握AutoCAD的基本操作技能，并能够根据实际工作要求绘制出各种电气图纸。本实验指导书可作为电气工程及其自动化专业电气CAD课程的配套实验教材，也可作为其他涉电类专业的CAD相关课程的实验指导书。实验一 AutoCAD绘图界面认知及简单图形绘制一、实验目的与要求了解AutoCAD绘图界面特色及其功能，体会、树立AutoCAD的“交换式”绘图思想，并学会初步应用此思想绘制简单图形，同时掌握环境设置与创建样板

3、文件的方法。二、实验类型验证型三、实验原理及说明1、通过绘制直线、圆体会“交互式”绘图思想；2、学会使用坐标确定点的方法；3、学会创建样板文件（.dwt）；4、能够应用样板文件绘制简单图形；图1.1 AutoCAD绘图界面四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图软件。五、实验内容和步骤1、理解AutoCAD绘图界面的“三个窗口四个栏”，重点是工具栏窗口的开关、自定义、位置调整及文本窗口的缩放、命令行、位置等。2、绘制直线，仔细体会“交换式”绘图思想。3、通过不同的已知参数绘制圆，体会“命令选项” “交换式”的绘图秘诀。4、创建样板文件。 单位类型和精度：公制、Decimal、精度均为0.000；

4、 AutoCAD绘图界面的整理；5、能够应用样板文件绘制图1.2所示的图形。图1.2 轴5、能够应用样板文件绘制图1.3所示的图形。图1.3 板六、注意事项正确启动、关闭AutoCAD。七、思考题1、如何改变绘图窗口的背景颜色？2、如何确定点？目前你知道的方式有哪些？3、AutoCAD的基本绘图思想是什么？八、补充资料AutoCAD快捷键大全F1: 获取帮助 F2: 实现作图窗和文本窗口的切换 F3: 控制是否实现对象自动捕捉 F4: 数字化仪控制 F5: 等轴测平面切换 F6: 控制状态行上坐标的显示方式 F7: 栅格显示模式控制 F8: 正交模式控制 F9: 栅格捕捉模式控制 F10: 极

5、轴模式控制 F11: 对象追踪式控制 Ctrl+B: 栅格捕捉模式控制(F9) dra:半径标注 ddi:直径标注 dal:对齐标注 dan:角度标注 Ctrl+C: 将选择的对象复制到剪切板上 Ctrl+F: 控制是否实现对象自动捕捉(f3) Ctrl+G: 栅格显示模式控制(F7) Ctrl+J: 重复执行上一步命令 Ctrl+K: 超级链接 Ctrl+N: 新建图形文件 Ctrl+M: 打开选项对话框 AA: 测量区域和周长(area) AL: 对齐(align) AR: 阵列(array) AP: 加载*lsp程系 AV: 打开视图对话框(dsviewer) SE: 打开对相自动捕捉对

6、话框 ST: 打开字体设置对话框(style) SO: 绘制二围面( 2d solid) SP: 拼音的校核(spell) SC: 缩放比例 (scale) SN: 栅格捕捉模式设置(snap) DT: 文本的设置(dtext) DI: 测量两点间的距离 OI：插入外部对相 Ctrl+1: 打开特性对话框 Ctrl+2: 打开图象资源管理器 Ctrl+6: 打开图象数据原子 Ctrl+O: 打开图象文件 Ctrl+P: 打开打印对说框 Ctrl+S: 保存文件 Ctrl+U: 极轴模式控制(F10) Ctrl+v: 粘贴剪贴板上的内容 Ctrl+W: 对象追 踪式控制(F11) Ctrl+X:

7、 剪切所选择的内容 Ctrl+Y: 重做 Ctrl+Z: 取消前一步的操作 A: 绘圆弧 B: 定义块 C: 画圆 D: 尺寸资源管理器 E: 删除 F: 倒圆角 G: 对相组合 H: 填充 I: 插入 S: 拉伸 T: 文本输入 W: 定义块并保存到硬盘中 L: 直线 M: 移动 X: 炸开 V: 设置当前坐标 U: 恢复上一次操做 O: 偏移 P: 移动 Z: 缩放 实验二 基本图元的绘制一、实验目的与要求熟练掌握基本图元的绘制和精确定位方法。二、实验类型验证型三、实验原理及说明1、认真体会每一个基本图元的绘制过程及其要点；2、掌握每一种精确定位方法。四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图

8、软件。五、实验内容和步骤1、绘制直线，圆，圆弧，椭圆，点，矩形，图案填充等基本图元，熟练掌握操作要领。2、绘制五角星。3、绘制角的平分线。4、绘制下列所示图形。图2.1 底座图2.2 矩形和箭头图2.3 带槽的圆柱六、注意事项1、基本绘图命令的使用。2、尺寸标注的方法。七、思考题1、圆弧有时显示成多段折线，与出图是否有关？可以用什么命令控制显示？2、视图缩放命令“ZOOM”是否改变了图形的真实大小？3、在AutoCAD中，提供了哪些精确绘图辅助工具？4、极轴追踪与对象捕捉追踪有何区别？5、进入图纸空间，主要方法有哪两种？6、如何利用一条已知的边绘制正多边形？实验三 图形编辑一、实验目的与要求掌

9、握复杂图元的绘制方法，结合图形编辑命令，通过完成简单、实用图形的绘制，达到初步灵活应用绘图、编辑命令的目的。二、实验类型综合型三、实验原理及说明1、运用图元的绘制方法和图形编辑命令绘制图形；2、熟练选择命令，实现高效率绘图。四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图软件。五、实验内容和步骤1、绘制一个A3幅面（297420）的图框并添加标题栏。2、运用图元绘制命令和图形编辑命令绘制如图3.1所示图形。图3.1 复杂零件六、注意事项1、主要绘图命令及编辑命令的使用技巧。2、相切圆的绘制方法。七、思考题1、偏移命令是一个单对象编辑命令，在使用过程中，只能以什么方式选择对象？2、在中文版AutoCAD中

10、，可以使用什么控制文字对象的镜像方向？3、在修改工具栏中单击什么按钮，可以将对象在一点处断开成两个对象？实验四 平面图形练习一、实验目的与要求熟练运用并灵活选择绘图、编辑、对象捕捉、视图显示等有关工具，实现高效率绘图，探索出符合自己的平面图形绘制的技巧与方法。二、实验类型综合型三、实验原理及说明1、运用图元的绘制方法和图形编辑命令绘制图形；2、熟练选择命令，实现高效率绘图。四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图软件。五、实验内容和步骤1、绘制一个A3幅面（297420）的图框并添加标题栏。2、绘制如图4.1所示图形。图4.1 复杂零件12、绘制如图4.2所示图形。图4.2 复杂零件2六、注意事

11、项1、熟练使用绘图命令及编辑命令。2、相对坐标的使用。七、思考题1、如何设置线型和线型比例？2、在绘制图形时，如果发现某一图形没有绘制在预先设置的图层上，应如何纠正？3、偏移命令是一个单对象编辑命令，在使用过程中，只能以什么方式选择对象？4、对于同一平面上的两条不平行且无交点的线段，可以仅通过什么命令来延长原线段使两条线段相交于一点？八、补充资料表4.1 图纸的图框尺寸25a10c10e210 297297 420420 594594 8418411189B LA4A3A2A1A0幅面代号205acccaccc图4.3保留装订边的图框图4.4 标题栏格式实验五、图框及常用电气符号的绘制一、实验

12、目的1 进一步熟悉CAD软件,学会应用图块定义电气符号。2 掌握电气制图的一般规定。3 熟悉并绘制常用的电气符号。二、实验属性 验证性实验三、实验仪器设备及器材 个人计算机及AutoCAD软件。四、实验要求1预习电气制图的一般规定、GBT 4728 电气简图用图形符号。2实验过程中，按实验步骤进行操作，保存实验结果。如果未达到要求，查找问题，重新进行操作，直到达到要求。3实验结束后，提交绘图文档，包括以下内容：a. 学号_姓名_A3图框标题栏.dwgb. 学号_姓名_变配电常用电气符号.dwgc. 学号_姓名_电气控制常用电气符号.dwg。五、实验内容与步骤1绘制A3图框标题栏1）利用缺省设置

13、（公制）新建文件。2）格式-单位，设置长度类型：小数，长度精度：0.00；插入时缩放单位：毫米。3）格式-图形界限，设置左下角点0,0，右下角点420.0, 297.0。将界限检查功能设置为开启状态。4）设置文字样式字体为宋体，高度为3.5。将图层0设为当前图层。5）用“矩形”按钮绘制外框，两个角点的坐标分别为（0,0），（420,297）。6）用“矩形”按钮绘制内框，两个角点的坐标分别为（25,10），（410,287），设置内框线宽为0.5。7）在内框右下角绘制标题栏，尺寸如下图：8）利用WBLOCK命令将图框和标题栏保存为“学号_姓名_A3图框标题栏”图块。2.变配电常用电气符号1）利用

14、缺省设置（公制）新建文件。2）格式-单位，设置长度类型：小数，长度精度：0.00；插入时缩放单位：毫米。3）格式-图形界限，设置左下角点0,0，右下角点420.0, 297.0。将界限检查功能设置为开启状态。4）设置文字样式字体为宋体，高度为3.5。将图层0设为当前图层。5）将文件另存为“学号_姓名_变配电常用电气符号.dwg”6）绘制变配电常用图形符号（如下图，图形符号以栅格为背景，栅格间距为2mm）。将每个图形符号设置为图块（用block命令），所有图形符号都在“0层”绘制。3.电气控制常用电压符号1）利用缺省设置（公制）新建文件。2）格式-单位，设置长度类型：小数，长度精度：0.00；插

15、入时缩放单位：毫米。3）格式-图形界限，设置左下角点0,0，右下角点420.0, 297.0。将界限检查功能设置为开启状态。4）设置文字样式字体为宋体，高度为3.5。将图层0设为当前图层。5）将文件另存为“学号_姓名_电气控制常用电压符号.dwg”。6）绘制变配电常用图形符号（如下图，图形符号以栅格为背景，栅格间距为2mm）。将每个图形符号设置为图块（用block命令），所有图形符号都在“0层”绘制。实验六 电动机控制电路图的绘制一、实验目的1. 熟悉常用的电机控制回路。2. 掌握图库的建立方法。3. 熟悉图库使用的技巧。4. 熟悉相应的电气符号。二、实验属性 验证性实验三、实验仪器设备及器材

16、 个人计算机及CAD软件。四、实验要求1预习建筑设备电气控制工程图绘制的有关内容；熟悉相应电气符号。写出预习报告：a使用原理图库的优点。b常用电机起动方式。2实验过程中，按实验步骤进行操作，保存实验结果。如果未达到要求，查找问题，重新进行操作，直到达到要求。3实验结束后，写出实验报告，包括以下内容：a. 常用建筑电气设备有哪些。b. 建立图库的步骤。c. 如何使用图库。五、实验内容与步骤建筑设备一般包括各种起重设备、建筑电梯以及消防联动等，主要以各类电动机或其他执行电器作为控制对象，设计人员需绘制相应的电气系统图（即电气原理图）。电气原理图包括所有电气元件的导电部分和接线端子，有的比较复杂，采

17、用画导线然后插入元件的方法绘制就比较繁琐，如采用调用图库、再进行修改，可以大大减少绘图时间，提高工作效率。1建立图库1） 建立图库文件夹。2） 将常用的电气原理图，电机主回路图保存到文件夹中。2.使用图库新建空白图；插入相似原理图并分解图块；根据新图要求对图块进行编辑（线路、设备元件、文本）。保存新图。3.电机回路图的绘制 电机回路图是常用的电气工程图，可根据需要绘出简单的主回路和控制回路，然后对其进行编辑绘出复杂的电机主回路和控制回路。起动方式：直接起动、星/三角起动、自耦降压起动、串电阻起动等。运行方式：正、反转。图1 三相异步电动机启-保-停控制图图2三相异步电动机正反转联锁控制图图3三

18、相异步电动机定子串电阻降压起动控制图图4 三相异步电动机定子星/三角起动控制图实验七 电气总平面布置图的绘制一、实验目的与要求理解并绘制35KV箱式变电站电气总平面布置图。二、实验类型综合型三、实验原理说明绘制电气总平面布置图并们熟练地掌握圆、矩形、虚线、线段的画法，熟练地对阵列、剪切、文字插入等工具栏的使用。四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图软件。五、实验内容和步骤1、绘制一个A3幅面（297420）的图框并添加标题栏。理解电气总平面布置图的特点和绘制方法。图9.1 35KV箱式变电站总体布置图2、绘制如图9.1所示的35KV箱式变电站总体布置图。六、注意事项1、理解电气总平面布置图的特

19、点和绘制技巧。2、以实际工程为目标进行电气图纸的设计和绘制。七、思考题1、电气总平面布置图有何特点？2、电气总平面布置图绘制时应该注意什么问题？实验八 变电站电气主接线图的绘制一、实验目的与要求理解变电站电气图并绘制电气主接线图。二、实验类型综合型三、实验原理与说明绘制变电站电气布置图并熟练地掌握圆、矩形、虚线、线段的画法，熟练地对阵列、剪切、文字插入等工具栏的使用。四、实验仪器计算机和AutoCAD绘图软件。五、实验内容和步骤1、绘制一个A3幅面（297420）的图框并添加标题栏。2、分别绘制电流互感器、断路器、负荷开关、变压器等电气符号，并以图块方式命名。3、绘制如图10.1所示的35KV

20、箱式变电站电气接线图。六、注意事项1、熟练掌握各种电气符号的画法。2、复制和阵列命令的使用技巧。七、思考题1、变电站电气主接线图有何特点？2、变电站电气主接线图在绘制时应该注意什么问题？图10.1 35KV箱式变电站电气接线图实验九、变配电所电气工程图的绘制一、实验目的1. 熟悉变配电所的型式与总体布局。2. 了解较复杂图纸绘制的步骤。2. 进一步提高绘图速度。熟悉相应的电气符号。二、实验属性 验证性实验三、实验仪器设备及器材 个人计算机及CAD软件。四、实验要求1预习变配电所电气工程图绘制的有关内容；熟悉布置图、系统图。写出预习报告：a变配电所的型式有哪些。B变配电室的绘制工作几部分。C平面

21、布置图的设备有哪些。2实验过程中，按实验步骤进行操作，保存实验结果。如果未达到要求，查找问题，重新进行操作，直到达到要求。3实验结束后，写出实验报告，包括以下内容：a. 变配电所的组成。b. 系统图的绘制过程。c. 如何布置变压器与配电柜。五、实验内容与步骤变配电所的型式有很多：室内变电所、房内变电所、附设变电所、半露天变电所、杆上式变电所、高台式变电所、独立变电所、组合式成套变电所等。可根据负荷大小及分布进行选择。变配电室的绘制工作大致分为三部分：房屋建筑；室内变配电设备；尺寸标注。组成部分：系统图（开关柜回路、元件列表）平面布置图（配电柜、变压器、电缆沟槽、剖面图）系统图绘制时，一般可先绘

22、出一个回路（作块）接线图及明细，然后复制；布置图绘制时，先调入建筑平面图（或自己绘制），然后按上述步骤进行，整个图形要匀称。1.系统图的绘制：1）调入标准图框；2）分区绘制表格；3）绘制各回路图；4）填写元件明细；5）完成保存2.平面布置图：1）配电柜（完成单个柜的绘制并制成块，用阵列布置在配电室）2）变压器（外形尺寸图，布置到变压器室内）3）电缆沟槽（根据配电柜位置电缆沟、线槽布置）4）剖面图（绘制配电室、电缆沟的剖面图）5）完成保存。图1变电站高压系统图附录一 电气图形符号在绘制电气图形时，一般用于图样或其他文件来表示一个设备或概念的图形、标记或字符的符号称为电气图形符号。电气图形符号只要

23、示意图形绘制，不需要精确比例。常用电气图图形符号见表1.1。表1.1电气图形常用图形符号及画法使用命令序号图形符号说 明画法使用命令1直流电电压可标注在符号右边，系统类型可标注在左边。直线2交流电频率或频率范围可标注在符号的左边样条曲线3交直流直线、样条曲线4正极性直线5负极性直线6运动方向或力引线7能量、信号传输方向直线8接地符号直线9接机壳直线10等电位正三角形、直线11故障引线、直线12导线的连接直线、圆、图案填充13导线跨越而不连接直线14电阻器的一般符号矩形、直线15电容器的一般符号直线、圆弧16电感器、线圈、绕组、扼流圈直线、圆弧17原电池或蓄电池直线18动合（常开）触点直线19动

24、断（常闭）触点直线20延时闭合的动合（常开）触点带时限的继电器和接触器触点直线、圆弧21延时断开的动合（常开）触点22延时闭合的动断（常闭）触点23延时断开的动断（常闭）触点24手动开关的一般符号直线25按钮开关26位置开关，动合触点限制开关，动合触点27位置开关，动断触点限制开关，动断触点28多极开关的一般符号，单线表示29多极开关的一般符号，多线表示直线30隔离开关的动合（常开）触点31负荷开关的动合（常开）触点直线、圆弧32断路器（自动开关）的动合（常开）触点直线33接触器动合（常开）触点直线、圆弧34接触器动断（常闭）触点35继电器、接触器等的线圈一般符号矩形、直线36缓吸线圈（带时限

25、的电磁电器线圈）37缓放线圈（带时限的电磁电器线圈）直线、矩形图案填充38热继电器的驱动器件直线、矩形39热继电器的触点直线40熔断器的一般符号直线、矩形41熔断器式开关直线、矩形旋转42熔断器式隔离开关43跌开式熔断器直线、矩形旋转、圆44避雷器矩形图案填充45避雷针圆、图案填充46电机的一般符号C-同步变流机G-发电机GS-同步发电机M-电动机MG-能作为发电机或电动机使用的电机MS-同步电动机SM-伺服电机TG-测速发电机TM-力矩电动机IS-感应同步器直线47交流电动机圆、多行文字48双绕组变压器，电压互感器直线、圆、复制、修剪49三绕组变压器50电流互感器51电抗器，扼流圈直线、圆、

26、修剪52自耦变压器直线、圆、圆弧53电压表圆、多行文字54电流表55功率因数表56电度表矩形、多行文字57钟圆、直线、修剪58电铃59电喇叭矩形、直线60蜂鸣器圆、直线、修剪61调光器圆、直线62限时装置矩形多行文字63导线、导线组、电线、电缆、电路、传输通路等线路母线一般符号直线64中性线圆、直线、图案填充65保护线直线66灯的一般符号直线、圆67电杆的一般符号圆、多行文字68端子板矩形、多行文字69屏、台、箱、柜的一般符号矩形70动力或动力照明配电箱矩形、图案填充71单项插座圆、直线、修剪72密闭（防水）73防爆圆、直线、修剪、图案填充74电信插座的一般符号可用文字和符号加以区别：TP电话

27、TX电传TV电视*-扬声器M传声器FM调频直线、修剪75开关的一般符号圆、直线76钥匙开关矩形、圆、直线77定时开关78阀的一般符号直线79电磁制动器矩形、直线80按钮的一般符号圆81按钮盒矩形、圆82电话机的一般符号矩形、圆、修剪83传声器的一般符号圆、直线84扬声器的一般符号矩形、直线85天线的一般符号直线86放大器的一符号中断器的一般符号，三角形指传输方向正三角形、直线87分线盒一般符号圆、修剪、直线88室内分线盒89室外分线盒90变电所圆91杆式变电所92室外箱式变电所直线、矩形、图案填充93自耦变压器式启动器矩形、圆、直线94真空二极管圆、直线95真空三极管96整流器框形符号矩形、直线附录：电气CAD实验报告实验一：_ 实验日期： 年 月 日年 月 日评分：_ 批阅教师签字：_班级：_ 姓名：_ 学号：_实验报告内容：一、实验目的二、实验原理、内容及步骤三、实验设备四、实验小结说明：实验日期为每次作实验的时间。一个实验多次完成时，签写每次的实验时间。实验一：_ 实验日期： 年 月 日年 月 日评分：_ 批阅教师签字：_班级：_ 姓名：_ 学号：_实验报告内容：一、实验目的二、实验原理、内容及步骤三、实验设备四、实验小结说明：实验日期为每次作实验的时间。一个实验多次完成时，签写每次的实验时间。34