《电气工程CAD》实验指导书
雷永锋 孙莉莉
成都理工大学工程技术学院 自动化工程系电气工程教研室
2011年10月
卑微如蝼蚁、坚强似大象
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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 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十 附录一 基本图元的绘制 ........................................................................ 7 图形编辑 .................................................................................... 9 平面图形练习 .......................................................................... 11 常用电气符号的绘制 .............................................................. 14 电路原理图的绘制 .................................................................. 16 建筑电气图纸的绘制 .............................................................. 18 电动机控制电路图的绘制 ...................................................... 21 电气总平面布置图的绘制 ...................................................... 23 变电站电气主接线图的绘制 .................................................. 25 电气图形符号 .......................................................................... 27
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前 言
《电气工程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10个实验，前4个实验为基础练习，后6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《电气工程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。
本实验指导书由雷永锋和孙莉莉两位老师编写。水平有限，书中如有错误和不妥之处，诚希使用该指导书的老师和读者不吝指正。
自动化工程系电气工程教研室
2011年10月
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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。
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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； ➢ 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。
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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)
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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: 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
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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
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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
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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？
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实验三 图形编辑
一、实验目的与要求
掌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（297×420）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
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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，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？
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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（297×420）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1
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2、绘制如图4.2所示图形。
图4.2 复杂零件2
六、注意事项
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
幅面代号 B × L e c a
A0 841×1189
20
10
25
A1 594 × 841
A2 420 × 594
A3 297 × 420
10
5
A4 210 × 297
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c c a c a c c c 图4.3保留装订边的图框
图4.4 标题栏格式
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实验五 常用电气符号的绘制
一、实验目的与要求
掌握常用电气符号的画法，能够使用绘图软件绘制简单的电路图。
二、实验类型
综合型
三、实验原理及说明
1、进一步完善样板文件，添加本次实验所需特殊设置的尺寸标注样式； 2、绘制图形并按图形实际标注形式完成尺寸标注。
四、实验仪器
计算机和AutoCAD绘图软件。
五、实验内容和步骤
1、绘制如图5.1所示图形。也可从本实验指导书附录一中选取图形进行练习。
图5.1 基本电气符号
2、绘制一个A3幅面（297×420）的图框并添加标题栏。 3、在A3图框内绘制如图5.2所示图形。 4、绘制如图5.3所示图形。
六、注意事项
1、熟练使用绘图命令及编辑命令。 2、熟记各种电气符号的表示和绘制特点。
七、思考题
1、如何将块导入到设计中心？ 2、栅格的使用有何特点？
3、如何快速的绘制多个相同的电气元器件？都有什么方法？
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R4 B1 T1 RB + US － +UCC R5 R6 T4 T2 R7 T3 C1 R1 R2 R3 –UEE RB E5 C2 R9 RL + Uo － R8 T5
图5.2 级联电路图
V+VCC(5V)R14kAuIR21.6kT1D1R31k图5.3 TTL反相器
R4130T3T2DYT4uo
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共享知识 分享快乐 +5实验六 电路原理图的绘制 U3U13DULM324U4856一、实验目的与要求 10LM329电力等领域的图形库，并能正确调用系统中已掌握图块制作的基本方法，能制作电气、U2有的图形库文件及自制的图形库快速完成有关图形的绘制。 LM3243二、实验类型 1综合型 2+U5CD4051X4X5X6X7XINHVCCABCX0X1X2X31514131410K20K30K40K三、实验原理及说明 M四、实验仪器 121、绘制经常用到的电气、电子元件图形； 342、能应用电气、电子、图形库绘制图形。 10K3计算机和AutoCAD绘图软件。 五、实验内容和步骤 67111091、绘制一个A3幅面（297×420）的图框并添加标题栏。 2、绘制如图6.1所示的图形，并定义成图块文件。 U689C20511RSTVCC2RXDP1.73TXDP1.64XTAL2P1.55XTAL1P1.46M6P3.2P1.37P3.3P1.28P3.4P1.19P3.5P1.010P3.6P3.7图6.1 89C2091芯片引脚图 3、绘制图6.2汽车远近灯自动切换系统电路原理图。 +520191817161514131211 22P10K2K22P卑微如蝼蚁、坚强似大象 共享知识 分享快乐 +5U3LM32410896U2LM324312123410K367U5CD4051X4X5X6X7XINHVCCABCX0X1X2X31514131410K20K30K40KRW10K+557U4LM324U13DU5M11109+12U689C205122P12345678910RSTRXDTXDXTAL2XTAL1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6VCCP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.720191817161514131211KM2+590136M10K2K22P 图6.2 汽车远近灯自动切换系统电路原理图 六、注意事项 1、掌握图块的定义和插入。 2、理解本次实验的电路原理。 七、思考题 1、如何定义块？如何定义带属性的块？ 2、在哪个图层上定义的块，被插入到图形文件时，图块保留原有的图层特性？ 3、要使插入的图块具有当前图层的特性，则需要在哪个层上生成该图块？ 2 34卑微如蝼蚁、坚强似大象
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实验七 建筑电气图纸的绘制
一、实验目的与要求
掌握建筑电气图纸的特点和绘制方法，并能够读懂配电图和照明平面图。
二、实验类型
综合型
三、实验原理及说明
1、绘制经常用到的电气、电子元件图形； 2、能应用电气、电子、图形库绘制图形。
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（297×420）的图框并添加标题栏。 2、绘制如图7.1所示的图形。
图7.1 某住宅楼照明配电系统图
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3、绘制图7.2某楼层照明平面图。
图7.2 某楼层照明平面图
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六、注意事项
1、建筑电气工程图大多是采用统一的图形符号并加注文字符号绘制而成的。 2、电气线路都必须构成闭合回路。
3、线路中的各种设备、元件都是通过导线连接成为一个整体的。
4、在进行建筑电气工程图识读时应阅读相应的土建工程图及其他安装工程图，以了解相互间的配合关系。
七、思考题
1、建筑电气工程图有何特点？ 2、绘制楼层平面布置图的步骤是什么？
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实验八 电动机控制电路图的绘制
一、实验目的与要求
通过AutoCAD计算机辅助设计软件绘制一张电动机单方向运行的接线原理图。
二、实验类型
综合型
三、实验原理与说明
画出一系列元件，如电动机、开关、主回路熔断器、交流接触器、KM线圈等，准确地连接好，再进行适当的标注。设计要求我们熟练地掌握圆、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（297×420）的图框并添加标题栏。 2、绘制图8.1所示的自藕变压器降压启动控制电路图， 主要绘制步骤：
（1）调整适当的比例，对图形有个大概的布局，再定好第一点。
（2）运用工具栏中的圆，矩形等命令画出元器件，并且用直线命令将各元器件连接起来。对于有相同的部分，用阵列命令画出，可以节省下时间。
（3）用文字插入、多段线等命令对需要标注的元器件标明符号。
（4）在右下角画出标题栏，通过绘图——多行文字（M）操作插入、图号、姓名等信息。
控制电路原理：
按下控制起动按钮SB2，接触器KM线圈得电铁芯吸合，主触点闭合使电动机得电运行，其辅助常开接点也同时闭合实现了电路的自锁，电源通过FU1→SB1的常闭→KM的常开接点→接触器的线圈→FU2，松开SB2，KM也不会断电释放。当按下停止按钮SB1时，SB1常闭接点打开，KM线圈断电释放，主、辅接点打开，电动机断电停止运行。FR为热
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继电器，当电动机过载或因故障使电机电流增大，热继电器内的双金属片会温度升高使FR常闭接点打开，KM失电释放，电动机断电停止运行，从而实现过载保护。
图8.1 自藕变压器降压启动控制电路图
六、注意事项
1、熟练掌握电动机控制电路的基本原理； 2、区分断路器、接触器、负荷开关的电气符号。
七、思考题
1、绘制一个电机正反转的控制电路图。 2、绘制控制电路图应该注意什么问题？
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实验九 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（297×420）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。
ABCABC
图9.1 35KV箱式变电站总体布置图
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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？
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实验十 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（297×420）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？
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图10.1 35KV箱式变电站电气接线图
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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 1 图形符号 说 明 直流电 电压可标注在符号右边，系统类型可标注在左边。 交流电 频率或频率范围可标注在符号的左边 交直流 正极性 负极性 运动方向或力 能量、信号传输方向 接地符号 9 10 11 故障 导线的连接 引线直线12 、直线、圆 、 等电位 正三角形、直线 接机壳 画法使用命令 直线 2 样条曲线 3 4 5 6 7 8 直线直线直线引线直线直线直线、样条曲线 图案填充卑微如蝼蚁、坚强似大象
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13 14 15 16 17 导线跨越而不连接 电阻器的一般符号 电容器的一般符号 电感器、线圈、绕组、扼流圈 原电池或蓄电池 直线矩形直线直线直线直线 、直线、圆弧、圆弧 18 19 20 21 22 23 24 25 动合（常开）触点 动断（常闭）触点 直线 延时闭合的动合（常开）触点 带时限的继电器和接触器触点 延时断开的动合（常开）触点 直线延时闭合的动断（常闭）触点 、圆弧 延时断开的动断（常闭）触点 手动开关的一般符号 按钮开关 26 27 28 位置开关，动合触点 限制开关，动合触点 直线 位置开关，动断触点 限制开关，动断触点 多极开关的一般符号，单线表示 卑微如蝼蚁、坚强似大象
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29 多极开关的一般符号，多线表示 直线 30 31 32 33 隔离开关的动合（常开）触点 负荷开关的动合（常开）触点 直线、圆弧 断路器（自动开关）的动合（常开）触点 直线 接触器动合（常开）触点 直线、圆弧 34 35 36 37 38 39 40 41 42 接触器动断（常闭）触点 继电器、接触器等的线圈一般符号 矩形缓吸线圈（带时限的电磁电器线圈） 缓放线圈（带时限的电磁电器线圈） 直线、矩形 、直线 图案填充直线热继电器的驱动器件 、矩形热继电器的触点 直线 熔断器的一般符号 直线、矩形 熔断器式开关 直线旋转、矩形 熔断器式隔离开关 卑微如蝼蚁、坚强似大象
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直线43 跌开式熔断器 旋转、矩形、圆 44 45 避雷器 避雷针 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 交流电动机 双绕组变压器，电压互感器 矩形 图案填充圆 、图案填充46 直线 47 圆、多行文字 48 直线49 50 51 电抗器，扼流圈 直线修剪直线52 自耦变压器 圆弧电压表 圆54 卑微如蝼蚁、坚强似大象
、圆 、复制三绕组变压器 、修剪电流互感器 、圆 、圆 、 、 53 、多行文字 电流表 共享知识 分享快乐
55 56 57 58 59 功率因数表 电度表 矩形 、多行文字 钟 电铃 电喇叭 圆 矩形圆 、直线、修剪、直线、直线 、修剪60 蜂鸣器 61 调光器 圆矩形、直线 62 限时装置 导线、导线组、电线、电缆、电路、传输通路等线路母线一般符号 中性线 多行文字63 直线 64 圆填充、直线 、圆、图案 65 66 67 68 69 70 71 72 73 保护线 灯的一般符号 电杆的一般符号 端子板 屏、台、箱、柜的一般符号 动力或动力—照明配电箱 单项插座 密闭（防水） 防爆 卑微如蝼蚁、坚强似大象
直线直线圆矩形矩形矩形 、多行文字、多行文字 、图案填充 圆 圆、直线、修剪、直线、修剪共享知识 分享快乐
、图案填充电信插座的一般符号 可用文字和符号加以区别： TP—电话 TX—电传 TV—电视 *--扬声器 M—传声器 FM—调频 开关的一般符号 74 直线、修剪 75 圆、直线 76 77 78 79 80 钥匙开关 矩形 、圆、直线定时开关 阀的一般符号 电磁制动器 按钮的一般符号 直线矩形圆 、直线 81 82 83 84 85 按钮盒 矩形矩形 圆矩形直线、圆、圆 、修剪电话机的一般符号 传声器的一般符号 扬声器的一般符号 天线的一般符号 放大器的一符号 中断器的一般符号，三角形指传输方向 分线盒一般符号 、直线、直线 86 正三角形、直线 87 88 圆 室内分线盒 、修剪、直线卑微如蝼蚁、坚强似大象
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89 90 91 室外分线盒 变电所 圆杆式变电所 直线案填充自耦变压器式启动器 矩形 真空二极管 圆真空三极管 、直线 、矩形 、圆、直线、图 92 93 94 室外箱式变电所 95 96
整流器框形符号 矩形、直线
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