沈陽理工大學(xué)-弧焊電源課程大綱-吳成東

1、弧焊電源課程教學(xué)大綱課程代碼：050141024課程英文名稱：Weldingpower課程總學(xué)時(shí)：32講課：28實(shí)驗(yàn)：4上機(jī)：0適用專業(yè)：材料成型及控制工程大綱編寫修訂時(shí)間：2012.8一、大綱使用說明一課程的地位及教學(xué)目標(biāo)1課程地位本課程是材料成型及控制工程專業(yè)焊接方向的專業(yè)課，必修。2教學(xué)目標(biāo)掌握材料成型及控制工程專業(yè)焊接方向焊接電源知識(shí)，為焊接電源課程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，為培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才奠定重要基礎(chǔ)。二知識(shí)、能力及技能方面的基本要求1知識(shí)方面的基本要求：掌握焊接電弧的物理本質(zhì)及伏安特性基本理論。了解焊接電弧的分類及其特點(diǎn)。掌握不同弧焊方法對(duì)電源調(diào)節(jié)性能和動(dòng)特性的要求及依據(jù)，掌握“電源一電弧

2、”系統(tǒng)的穩(wěn)定條件及不同弧焊方法對(duì)電源外特性的要求。了解動(dòng)鐵心式、串聯(lián)電抗器式、動(dòng)繞組式弧焊變壓器獲得下降外特性的方法和基本原理，了解電抗和漏抗的概念及增強(qiáng)漏磁的方式。掌握三相橋式半控、全控整流電路和帶平衡電抗器雙反星形可控整流電路的工作原理和特點(diǎn)，以及觸發(fā)電路的工作原理和特點(diǎn)，掌握晶閘管電源外特性控制電路的基本原理和特點(diǎn)。掌握晶閘管式脈沖弧焊電源及晶體管類脈沖弧焊電源工作原理。了解單相整流式脈沖弧焊電源的特點(diǎn)。掌握弧焊逆變器的組成、工作原理及特點(diǎn)，掌握晶閘管類、晶體管類逆變主電路的工作原理及矩形波交流弧焊電源的特點(diǎn)。2能力方面的基本要求初步具備分析和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單弧焊電源電路的能力；初步具備分析和解

3、決焊接過程中出現(xiàn)的設(shè)備故障的能力；具有初步利用本課程基本理論知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究的能力。3技能方面的基本要求在熟悉和掌握典型電路的基礎(chǔ)上，能夠分析電路的一般故障，具備簡(jiǎn)單測(cè)定電源基本性質(zhì)的能力。三實(shí)施說明本教學(xué)大綱依據(jù)專業(yè)指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃制定，指導(dǎo)教學(xué)環(huán)節(jié)。1理論教學(xué)環(huán)節(jié)：教學(xué)以課堂講授為主。對(duì)課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題著重講解。由于本課程既具有理論性又具有實(shí)踐性，因此在教學(xué)過程中要注意理論聯(lián)系實(shí)際，通過實(shí)例鍛煉學(xué)生分析解決問題的能力。采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；通過作業(yè)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。2實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)：根據(jù)知識(shí)、能力、技能方面的要求，結(jié)合其它

4、專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)安排，熟悉和操作焊接電源。在實(shí)施大綱的教學(xué)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)對(duì)每次課的內(nèi)容做詳細(xì)的了解，重點(diǎn)突出每一部分在課程整體中的地位。在教學(xué)中，可以根據(jù)內(nèi)容的不同，改變教學(xué)方法，這樣才能在大綱的實(shí)施過程中得心應(yīng)手。四對(duì)先修課的要求本課程的先修課為大學(xué)物理、電工學(xué)、電子學(xué)等課程。五對(duì)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求每位學(xué)生都要按規(guī)定完成大綱規(guī)定的必修實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)基本理論理解。六課程考核方式1. 考核方式考試考核目標(biāo)在考核學(xué)生對(duì)弧焊電源基本知識(shí)和基本原理基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考核學(xué)生的分析問題能力和解決問題的能力。2. 成績(jī)構(gòu)成本課程的總成績(jī)主要由三部分組成：平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)情況、出勤情況等占10%實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20

5、%期末考試成績(jī)占70%平時(shí)成績(jī)由任課教師視具體情況按百分制給出；實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)老師參照相關(guān)規(guī)定按百分制給出，實(shí)驗(yàn)無成績(jī)或?qū)嶒?yàn)不及格，取消期末考試資格，總成績(jī)直接以不及格計(jì)。七參考書目1. 弧焊電源，鄭宜庭編，機(jī)械工業(yè)出版社，1995年6月2. 弧焊電源及其數(shù)字化控制，黃石生編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年10月3. 焊接手冊(cè)，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社，2002年6月焊接電工，鄧開豪編，化學(xué)工業(yè)出版社，1995年8月二、中文摘要弧焊電源課程是材料成型及控制工程專業(yè)焊接方向的一門必修專業(yè)課。課程介紹“電源一電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定條件及不同弧焊方法對(duì)電源外特性的要求，介紹弧焊變壓器的獲得下

6、降外特性的方法和基本原理，重點(diǎn)介紹三相橋式半控、全控整流電路和帶平衡電抗器雙反星形可控整流電路的工作原理和特點(diǎn)，以及晶閘管電源外特性控制電路的基本原理和特點(diǎn)，特別對(duì)弧焊逆變器的組成、工作原理及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)闡述。為弧焊電源課程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1焊接電弧及其電特性6421.1焊接電弧的物理性質(zhì)21.2焊接電弧的電特性21.3電弧的靜特性實(shí)驗(yàn)22對(duì)弧焊電源的基本要求6422.1電源的外特性22.2r電源外特性的調(diào)節(jié)22.3電弧動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)23弧焊變壓器443.1變壓器工作基本原理23.2常用變壓器24晶閘管弧焊整流器884.1主電路124.2主電路224.3

7、移相觸發(fā)電路24.4外特性的控制方法25弧焊逆變器665.1概述25.2晶閘管和晶體管逆變器25.3IGBT逆變器26弧焊電源的選擇和使用22四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分焊接電弧及其電特性總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:4實(shí)驗(yàn):2上機(jī):0第1.1部分焊接電弧的物理性質(zhì)講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）弧焊電源的分類；2）焊接電源的物理性質(zhì)重點(diǎn)：焊接電源的引燃第1.2部分焊接電弧的電特性講課2學(xué)時(shí)1）焊接電弧的伏安特性2）交流電?。恢攸c(diǎn)：焊接電弧的靜特性第1.3部分焊接電弧靜特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)：電弧的靜特性實(shí)驗(yàn)第2部分對(duì)弧焊電源的基本要求總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:4實(shí)驗(yàn):2上機(jī):0第2.1部分電源

8、的外特性講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）外特性的概念2）電源-電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定性3）對(duì)外特性曲線的要求4）外特性曲線形狀的分類重點(diǎn)：對(duì)外特性曲線的要求難點(diǎn)：電源-電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定性第2.2部分電源外特性的調(diào)節(jié)講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）弧焊電源的調(diào)節(jié)性能2）可調(diào)參數(shù)3）負(fù)載持續(xù)率與額定值重點(diǎn)：電源的調(diào)節(jié)性能難點(diǎn)：負(fù)載持續(xù)率與額定值第2.3部分電弧動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)：電弧動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)第3部分弧焊變壓器總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第3.1部分變壓器工作基本原理講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）變壓器工作基本原理2）分類重點(diǎn)：變壓器工作原理第3.2部分常用變壓器講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）串聯(lián)電抗器式2）

9、動(dòng)鐵心式第4部分晶閘管弧焊整流器總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:8講課:8實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第4.1部分主電路講課4學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1主電路特點(diǎn)2主電路的組成3三相橋式半控4三項(xiàng)橋式全控5帶平衡電抗器雙反星重點(diǎn)：三項(xiàng)橋式全控主電路難點(diǎn)：帶平衡電抗器雙反星主電路第4.2部分移相觸發(fā)電路講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）對(duì)移相移相觸發(fā)電路的要求2）移相觸發(fā)電路重點(diǎn)：移相觸發(fā)電路難點(diǎn)：移相觸發(fā)電路第4.3部分外特性的控制方法講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）開環(huán)和閉環(huán)特性2）陡降外特性獲得3）平特性的獲得重點(diǎn)：陡降外特性的獲得難點(diǎn)：閉環(huán)特性第5部分弧焊逆變器總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第5.1部分概述講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）弧焊逆變器的主要組成2）基本原理3）輸出電器特性4）主電路基本形式重點(diǎn)：基本原理難點(diǎn)：輸出電器特性第5.2部分晶閘管和晶體管逆變器講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）晶閘管逆變器組成2）晶閘管逆變器基本原理3）晶體管逆變器組成4）晶體管逆變器基本原理重點(diǎn)：晶閘管逆變器第5.3部分IGBT逆變器講課2學(xué)時(shí)具體內(nèi)容：1）