課程(名稱.編號)簡索

領導藝術.綜合管理        人力資源.企業培訓        職務能力培訓系統班        銷售實戰.市場行銷        職場技能.個人成長        Office白領辦公達人        財經金融.投資理財        語言學習.出國留學        中國大陸證照培訓        資格考試.考証培訓        文化.生活.興趣.保健        生產管理.採購物流        移動開發        前端開發        後端開發        數據庫.服務器        網頁平面設計        雲計算.大數據        網絡營銷推廣        自然學科        工程技術學科

經濟管理學科

醫.藥.農.林學科

法律 學科

計算機工程學科

哲學.歷史學科

文學.藝術學科

教育社會學科

外語 學科

醫藥農林        哲學歷史        文學藝術        工程技術        基礎科學        經管法學

     「弧焊電源及控制」課程名稱的核心詞是什麼？是「電源」，電力之源之意也，用於弧焊過程就成為弧焊電源，是最基礎的弧焊設備。早期的弧焊電源包含的控制因素不突出，如本課程的弧焊變壓器；近年來隨電子技術的滲透，弧焊電源的控制特色日益突出，發展成為電子控制型弧焊電源，是本課程的主要內容。

課程概述
　

一．課程的目的(課程簡介)

本課程是材料成型及控制工程專業（焊接方向）本科生必修的理論性較強的專業基礎課，是材料成型及控制工程專業（焊接方向）人才培養知識體系中的重要組成部分。本課程從焊接電弧這一特殊負載的特點和性質出發，提出對焊接電源三大基本電氣特性的要求，系統講解整流式、逆變式和數字式弧焊電源的電氣原理及外特性控制方法，結合焊接生產實際進行電源選型和用電安全規範的教育。通過本課程的學習，使學生掌握弧焊電源的基本理論知識和各類弧焊電源的特點，能夠根據不同焊接工藝的特點，進行正確的電源選型。能夠運用相關理論提出弧焊電源控制理念，促進焊接新工藝、新設備的發展，為焊接工程實際服務。

二．教學基本要求

1、知識要求（要求學生瞭解、掌握的內容）
瞭解電弧放電的基本原理和焊接電弧的特殊電氣特性，熟悉焊接電源的基本功能、構成及其三大基本電氣特性，熟悉典型的焊接電弧負載對焊接電源的特殊要求；掌握常用弧焊電源的外特性及其控制原理和具體的實現方法；掌握弧焊變壓器的基本原理及應用；掌握晶閘管整流式弧焊電源的主電路、控制電路的電路構成及工作原理；掌握典型逆變式弧焊電源的主電路、控制電路的電路構成及工作原理；瞭解數字化弧焊電源的原理、基本構架及使用特點；掌握焊接電源用電安全基本法規，焊接電源的選型和基本使用。
2、能力要求（結合工程教育認證的畢業生能力要求）
1）工程知識能力：瞭解電弧的基本物理現象，掌握典型焊接電弧的靜特性和動特性特點；掌握弧焊電源的基本電氣特性及弧-源系統穩定性原理；掌握電子控制型弧焊電源（整流電源、逆變電源和數字化電源）的基本電氣原理和外特性、動特性的控制方法；掌握焊接電源用電安全、性能評價測試、選型和基本使用能力。
2）分析與解決問題能力：通過本課程學習，學生能夠掌握焊接電源電路的分析能力；能夠根據不同焊接工藝的特點，正確選擇與合理使用相應的弧焊電源。掌握弧焊電源的基本測試和評價方法，分析和維修弧焊電源常見的故障。
3）設計、開發與研究能力：能根據焊接電弧特性、焊接工藝要求，對焊接電源的開發設計從焊接自身的角度對其動特性、調節特性及外特性提出相應的設計要求。
4）工程與職業規範能力：掌握焊接用電安全規範和各種焊接作業規程，根據產品樣本進行焊接電源的選型和基本調試、安裝和使用的能力。
5）終身學習能力：對不斷出現的新焊接電源，能夠應用所學的基本知識和原理，分析、測試和掌握其性能特點，並正確應用到新材料、新工藝、新結構的具體焊接工程中去。


三．教學內容(課程章節)

（一）課堂教學
第一章 緒論
弧焊電源發展簡史，國內外弧焊電源的現狀及發展趨向、弧焊電源的分類及命名方法；本課程的性質及任務。
教學重點：弧焊電源的基本概念、弧焊電源的分類、特點及命名。
第二章 弧焊電源的基本電氣特性
2.1焊接電弧 電弧的產生及其物理特性；焊接電弧的特點及結構；焊接電弧的引燃、靜特性和動特性；
2.2焊接電源的外特性 典型焊接電弧負載的特點及對弧焊電源的基本要求；焊接電源的常見外特性；「電弧－電源」系統穩定的概念；典型焊接工藝對應的電源外特性曲線的選擇；
2.3弧焊電源的調節特性 調節特性的概念及意義；輸出參數及調節範圍；負載持續率；
2.4弧焊電源的動特性 動特性的基本概念；典型電源的動特性；動特性的評價。
教學重點：典型焊接電弧的靜特性及動特性；電弧-電源系統穩定性的意義及應用，系統穩定與焊接參數穩定的區別；根據不同焊接工藝合理選擇電源外特性；不同焊接工藝對電源動特性的要求。主要培養學生的知識融合能力，能夠將通用的電子、電工學知識與焊接工藝的特殊需求結合起來，理解焊接電源的特殊性及要求。
第三章 弧焊變壓器
3.1弧焊變壓器原理 變壓器的工作原理，鐵芯磁性材料；
3.2變壓器的結構與原理 變壓器的結構，變壓器的運行原理分析；
3.3弧焊變壓器下降外特性的獲得 外特性的調節；交流電抗器的結構、分類及串聯電抗器式弧焊變壓器原理；三種增強漏磁式弧焊變壓器的工作原理、性能特點和應用；弧焊發電機的原理、特點及應用；
教學重點：變壓器工作的基本原理；變壓器漏磁的形成及特點，漏抗的性質及作用；弧焊變壓器獲得下降外特性的方法以及常用弧焊變壓器的電流調節原理。主要培養學生的專業知識能力，掌握最簡單的焊接電源相關知識。
第四章 電子控制型弧焊電源基礎
4.1電力半導體器件簡介 常用電力半導體器件的特點、主要參數、使用範圍和選擇；
4.2電子控制型弧焊電源的工作原理 電子控制型弧焊電源的基本構成；電子控制型弧焊電源不同外特性的控制原理；典型外特性的控制電路分析；信號檢測與反饋、穩壓電源及矩形波發生器的基本原理；
4.3電子控制型弧焊電源的調節特性及動特性 電子控制型弧焊電源的調節特性控制原理；電子控制型弧焊電源的動態特性控制原理，電子電抗器及波形控制原理。其中常用電路半導體器件部分課外自學。
教學重點：電子控制型弧焊電源的基本工作原理；電子控制型弧焊電源的電特性控制的原理和方法。主要培養學生的專業知識應用能力，能夠根據焊接電源外特性的特殊要求，將基本電子控制技術應用到焊接電源控制的實踐中來。
第五章 晶閘管弧焊整流器
5.1晶閘管弧焊整流器的特點及基本構成；
5.2晶閘管整流弧焊電源主電路 主電路拓撲結構；典型主電路整流過程的波形分析；
5.3晶閘管整流電源的觸發控制 移相觸發的原理，典型電路分析及不同外特性的獲得方法；晶閘管弧焊整流器典型產品實例分析。典型主電路只講帶平衡電抗器一種，其餘三種自學；移相觸發電路只講正弦波移相，其餘自學。
教學重點：典型晶閘管整流焊接電源的主電路波形分析、不同外特性控制電路的原理分析；實際焊接電源全電路的分析能力。重點培養學生的分析問題能力，能夠將一般電工學中的整流相關的知識應用的對焊接電源具體電路的分析中來。
第六章 逆變式弧焊電源
6.1弧焊逆變器的基本原理、特點和分類；
6.2弧焊電源用典型逆變主電路的拓撲結構及逆變過程分析；
6.3時間比率控制及驅動電路 時間比率控制原理及其在逆變電源外特性控制中的應用；逆變器的輸入整流電路及輸出整流濾波電路原理；
6.4軟開關逆變焊接電源簡介 基本原理及特點；交流方波及變極性電源簡介。
教學重點：逆變電源的主電路拓撲結構及逆變過程分析；輸入輸出電路特點；時間比率控制概念及其在逆變電源外特性控制中的應用；軟開關逆變電源的特點。重點培養學生的分析問題能力，能夠將一般電工學中的逆變及時間比率控制知識應用的對焊接電源具體電路的分析中來。
第七章 數字化弧焊電源
7.1數字化弧焊電源的概念和特點；
7.2數字化弧焊電源控制原理與方法；數字化電源的人機交互功能及程序調用。教學重點：數字化弧焊電源的概念及使用。重點是開闊學生的視野和終身學習能力的培養，瞭解焊接電源的最新發展動向。
第八章 弧焊電源的選擇及使用
8.1弧焊電源的選擇依據；
8.2弧焊電源的使用與維護 用電安全法規及焊接電源操作規程；節約用電和電磁污染。焊接用電法規及電磁兼容和電磁污染課外自學。
教學重點：焊接電源用電安全法規，根據工藝要求、經濟性和工作條件正確選擇和使用弧焊電源。培養學生的安全法規意識和工程實踐能力。
（二 ）實驗教學
1）交流電弧實驗
觀察交流電弧的電壓和電流波形以及其與電阻、電感和空載電壓的關係。
2）弧焊電源外特性測定實驗
瞭解外特性測定原理，掌握所用實驗儀器及具體的測定過程。
3.弧焊電源的動特性和調節特性實驗
瞭解整流電源和逆變電源動特性和調節特性的差異，會用波形記錄儀記錄電弧波形並分析其動態響應特性；掌握不同電源的調節特性及其調節範圍的差別。
（二 ）課程設計
設計內容：利用Matlab仿真軟件，建立焊接電源反饋控制過程的仿真模型，通過改變相應的電路參數，對電源的動態特性進行仿真分析。
教學模式及考核：老師講解並安排設計內容及要求，學生自行建立Matlab的仿真程序並進行仿真分析，最後提交課程作業。


課程列表


第01講 1-3第一章——緒論 → 00:23:17
第02講 2-2第二章——弧焊電源的基本電氣特性（一） → 00:22:51
第03講 2-3第二章——弧焊電源的基本電氣特性（二） → 00:24:27
第04講 2-4第二章——弧焊電源的基本電氣特性（三） → 00:22:52
第05講 2-5第二章——弧焊電源的基本電氣特性（四） → 00:21:46
第06講 2-6第二章——弧焊電源的基本電氣特性（五） → 00:20:47
第07講 2-7第二章——弧焊電源的基本電氣特性（六） → 00:20:17
第08講 2-8第二章——弧焊電源的基本電氣特性（七） → 00:20:04
第09講 2-9第二章——弧焊電源的基本電氣特性（八） → 00:22:05
第10講 2-10第二章——弧焊電源的基本電氣特性（九） → 00:20:08

第11講 2-11第二章——弧焊電源的基本電氣特性（十） → 00:20:06
第12講 2-12第二章——弧焊電源的基本電氣特性（十一） → 00:20:04
第13講 2-13第二章——弧焊電源的基本電氣特性（十二） → 00:29:28
第14講 2-14弧焊電源及控制實驗1-交流焊接電弧 → 00:17:35
第15講 3-2第三章——弧焊變壓器（一） → 00:18:16
第16講 3-3第三章——弧焊變壓器（二） → 00:23:00
第17講 3-4第三章——弧焊變壓器（三） → 00:21:46
第18講 3-5第三章——弧焊變壓器（四） → 00:22:16
第19講 3-6第三章——弧焊變壓器（五） → 00:24:25
第20講 3-7第三章——弧焊變壓器（六） → 00:26:34

第21講 3-8弧焊電源及控制實驗2-弧焊變壓器外特性測試 → 00:11:56
第22講 4-2第四章——電子控制型弧焊電源基礎（一） → 00:23:54
第23講 4-3第四章——電子控制型弧焊電源基礎（二） → 00:21:39
第24講 4-4第四章——電子控制型弧焊電源基礎（四） → 00:21:44
第25講 4-5第四章——電子控制型弧焊電源基礎（三） → 00:23:09
第26講 4-6第四章——電子控制型弧焊電源基礎（五） → 00:22:36
第27講 4-7第四章——電子控制型弧焊電源基礎（六） → 00:22:34
第28講 4-8第四章——電子控制型弧焊電源基礎（七） → 00:21:22
第29講 4-9第四章——電子控制型弧焊電源基礎（八） → 00:23:26
第30講 4-10第四章——電子控制型弧焊電源基礎（九） → 00:22:09

第31講 4-11第四章——電子控制型弧焊電源基礎（十） → 00:34:40
第32講 4-12第四章——電子控制型弧焊電源基礎（十一） → 00:21:59
第33講 4-13第四章——電子控制型弧焊電源基礎（十二） → 00:19:42
第34講 5-2第五章——晶閘管弧焊整流器（一） → 00:25:13
第35講 5-3第五章——晶閘管弧焊整流器（二） → 00:26:52
第36講 5-4第五章——晶閘管弧焊整流器（三） → 00:24:48
第37講 5-5第五章——晶閘管弧焊整流器（四） → 00:26:22
第38講 5-6第五章——晶閘管弧焊整流器（五） → 00:22:40
第39講 5-7第五章——晶閘管弧焊整流器（六） → 00:24:17
第40講 5-8第五章——晶閘管弧焊整流器（七） → 00:24:10

第41講 5-9第五章——晶閘管弧焊整流器（八） → 00:23:43
第42講 5-10第五章——晶閘管弧焊整流器（九） → 00:22:02
第43講 5-11第五章——晶閘管弧焊整流器（十） → 00:27:50
第44講 5-12第五章——晶閘管弧焊整流器（十一） → 00:27:28
第45講 5-13第五章——晶閘管弧焊整流器（十二） → 00:21:45
第46講 5-14第五章——晶閘管弧焊整流器（十三） → 00:19:14
第47講 5-15第五章——晶閘管弧焊整流器（十四） → 00:22:32
第48講 5-16第五章——晶閘管弧焊整流器（十五） → 00:20:10
第49講 5-17第五章——晶閘管弧焊整流器（十六） → 00:20:30
第50講 5-18第五章——晶閘管弧焊整流器（十七） → 00:20:37

第51講 5-19弧焊電源及控制實驗3-晶閘管式弧焊電源的外特性測試 → 00:15:50
第52講 6-2第六章——逆變式弧焊電源（一） → 00:21:43
第53講 6-3第六章——逆變式弧焊電源（二） → 00:21:38
第54講 6-4第六章——逆變式弧焊電源（三） → 00:19:37
第55講 6-5第六章——逆變式弧焊電源（四） → 00:19:36
第56講 6-6第六章——逆變式弧焊電源（五） → 00:21:55
第57講 6-7第六章——逆變式弧焊電源（六） → 00:21:46
第58講 6-8第六章——逆變式弧焊電源（七） → 00:22:00
第59講 6-9第六章——逆變式弧焊電源（八） → 00:21:32
第60講 6-10第六章——逆變式弧焊電源（九） → 00:23:00

第61講 6-11第六章——逆變式弧焊電源（十） → 00:24:12
第62講 7-2第七章——數字化弧焊電源（二） → 00:21:50
第63講 7-3第七章——數字化弧焊電源（一） → 00:21:57
第64講 7-4第七章——數字化弧焊電源（三） → 00:22:07
第65講 7-5第七章——數字化弧焊電源（四） → 00:24:17
第66講 7-6第七章——數字化弧焊電源（五） → 00:20:55