山东大学《现代焊接电源及其计算机控制》教学大纲.docx

《现代焊接电源及其计算机控制》是一门针对材料加工工程领域，特别是材料成型与控制工程专业的核心课程。这门课程旨在让学生深入理解焊接电源的基本理论、电弧特性和控制技术，以便在实际工作中能够正确选择、操作和维护焊接设备。课程总学时为32学时，包括30学时的理论教学和2学时的实验实践。 课程内容分为多个章节，首先讲解焊接电弧的物理本质、引燃机制以及电弧的伏安特性，帮助学生理解电弧的形成和稳定性。接下来，课程会详细介绍对焊接电源的基本要求，包括电源的外特性、调节性能和动特性，这些都是选择和使用焊接电源的关键因素。 在硬件部分，课程涵盖了弧焊接变压器的各种类型，如电抗器、动铁心式、动绕组式和抽头式弧焊变压器，以及直流弧焊发电机，如差复励式和换向极式弧焊发电机。重点在于晶闸管式弧焊整流器，它涉及到电力电子技术的基础，主电路、触发电路和外特性的控制电路，其中ZX5系列是一个具体的实例。 随着技术的发展，弧焊逆变器的使用日益广泛，课程也会介绍其特点和工作原理。课程探讨了弧焊电源的数字化控制，包括控制系统概述和关键数字技术，这是现代焊接电源技术的一大进步，可以实现更精确的焊接参数控制。 本课程依赖于先前的《电工学》、《电力电子技术》和《计算机技术基础》等基础知识，特别是磁路、变压器、直流发电机、硅整流电路、晶体管、晶闸管和微机工作原理等章节。同时，它是后续专业课程的基础，为学习其他焊接技术提供了必要的电源知识。 参考教材包括郑义庭和黄石生的《弧焊电源》、黄石生的《弧焊电源及其数字化控制》、胡绳的《现代弧焊电源及其控制》以及王兆安的《电力电子技术》和张立的《现代电力电子技术基础》，这些书籍提供了深入的理论支持和实践指导。 通过这门课程的学习，学生不仅能够掌握焊接电源的基本原理，还能提升在实际焊接作业中解决复杂问题的能力，包括电源选择、故障排查和工艺优化，从而为未来的工程实践打下坚实的基础。