《弧焊电源及其控制》课程教学大纲（本科）.docx

弧焊电源及其控制课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011139042课程名称：弧焊电源及其控制/Arc Welding Power And Te Digital Control课程类别：专业必修课学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0/0适用专业：技术与工程适用对象：本科先修课程：电工学、电力电子技术教学环境：多媒体开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介,课程任务与目的弧焊电源及其控制是理论性和实践性较强的专业课，课程任务是通过本课程的学习，学 生应了解电弧产生的机理，电弧静特性的形成，电弧的动特性，交流电弧的特点及其稳定燃 烧的条件和影响因素；了解弧焊电源的性能与电弧稳定性、参数稳定的关系，并能从工艺的 角度对弧焊电源提出要求；掌握常用弧焊电源获得不同外特性的基本原理与调节方法；熟悉 弧焊电源的性能特点，能正确选择与合理使用各种类型弧焊电源和具备排除常见故障的能力; 掌握弧焊电源的控制和数字化技术的基本方法、特点、原理与应用。课程目的是使学生掌握各种常用弧焊电源及其控制、数字化控制技术的基本理论、基本 知识和实验技能，并能根据不同弧焊工艺方法正确的选择、使用和维护弧焊电源。为积极落 实制造2025等制造业发展战略，实现从制造大国向制造强国转变的战略目标作出贡献。1 .对接培养的岗位能力能根据生产实际要求，从工艺的角度对弧焊电源提出要求，熟悉弧焊电源的性能特点， 能正确选择与合理使用各种类型弧焊电源和具备排除常见故障的能力。三、课程教学目标L知识目标是了解电弧及其电特性，对弧焊电源的基本要求，掌握常用的弧焊电源工作 原理和性能特点，弧焊电源的数字化控制以及弧焊电源的选择和使用。（毕业要求1,2）2 .能力目标是具备根据不同弧焊工艺方法正确地选择、使用和排除弧焊电源常见故障的 能力。（毕业要求3,4）3 .素质目标是具有不断学习和推广新技术的进取精神和必要的工程素养及实践创新精 神，为从事工程技术设计提供坚实的理论基础和一定的实践操作能力。（毕业要求8,9,10,12） 四、教学课时安排（一）学时分配主题或 知识点教学内容总学时学时完成课程 教学目标讲课实验实践（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）绪论弧焊电源的分类；各 种弧焊电源的特点 与应用；弧焊电源的 发展趋向。11001,2,3电弧及 其电特 性电弧的物理本质和 形成；电弧的结构和 伏安特性；交流电弧 燃烧特点；电弧的分 类及其特点。33001,2,3对弧焊 电源的 基本要 求对弧焊电源空载电 压和外特性的要求； 对弧焊电源调节性 能的要求；对弧焊电 源动特性的要求。4400123弧焊变 压器弧焊变压器的基本 原理；串联电抗器式 弧焊变压器、动铁心 式弧焊变压器、动线 圈式弧焊变压器、抽 头式弧焊变压器的 结构、原理和特点。4400123直流弧 焊发电 机与硅 弧焊整 流器直流弧焊发电机基 本原理和典型的直 流弧焊发电机的工 作原理和规范调节， 磁放大器式弧焊整 流器的工作原理和 规范调节，简单的硅 弧焊整流器、交直流 两用式和脉冲式硅 弧焊整流器及其典 型产品。44001,2,3晶闸管 弧焊整 流器晶闸管式弧焊整流 器主电路，晶闸管移 相触发电路，晶闸管 式弧焊整流器外特 性的控制方法，晶闸 管式脉冲及矩形波 交流弧焊电源原理。6600123弧焊逆 变器弧焊逆变器的基本 原理、输出电气特 性、逆变主电路和弧 焊逆变器的应用，晶6600123闸管式、晶体管式、 场效应管式、IGBT 式弧焊逆变器的基 本原理、输出电气特 性、逆变主电路和应 用。弧焊电 源的数 字化控 制弧焊电源数字化控 制系统的关键技术， 弧焊电源的单片机 控制，弧焊电源的全 数字化控制和智能 控制22001,2,3弧焊电 源的选 择和使 用弧焊电源的选择； 弧焊电源的安装和 使用。2200123合计323200无五、教学内容及教学设计主题或知识点工绪论1 .教学内容弧焊电源的分类；各种弧焊电源的特点与应用；弧焊电源的发展趋向。2 .教学各种弧焊电源的特点与应用；弧焊电源的发展趋向。3 .教学难点弧焊电源的发展趋向。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点2电弧及其电特性。L教学内容电弧的物理本质和形成；电弧的结构和伏安特性；交流电弧燃烧特点；电弧的分类及其 特点。2 .教学电弧的物理本质和形成；电弧的结构和伏安特性；交流电弧燃烧特点。3 .教学难点电弧的结构和伏安特性；交流电弧燃烧特点。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点3对弧焊电源的基本要求1 .教学内容对弧焊电源空载电压和外特性的要求；对弧焊电源调节性能的要求；对弧焊电源动特性 的要求。2 .教学对弧焊电源空载电压和外特性的要求；对弧焊电源调节性能的要求；对弧焊电源动特性 的要求。3 .教学难点对弧焊电源调节性能的要求；对弧焊电源动特性的要求。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点4弧焊变压器1 .教学内容弧焊变压器的基本原理；串联电抗器式弧焊变压器、动铁心式弧焊变压器、动线圈式弧 焊变压器、抽头式弧焊变压器的结构、原理和特点。2 .教学串联电抗器式弧焊变压器、动铁心式弧焊变压器、动线圈式弧焊变压器、抽头式弧焊变 压器的结构、原理和特点。3 .教学难点串联电抗器式弧焊变压器、动铁心式弧焊变压器、动线圈式弧焊变压器、抽头式弧焊变 压器的结构、原理和特点。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点5直流弧焊发电机与硅弧焊整流器1 .教学内容直流弧焊发电机基本原理和典型的直流弧焊发电机的工作原理和规范调节，磁放大器式 弧焊整流器的工作原理和规范调节，简单的硅弧焊整流器、交直流两用式和脉冲式硅弧焊整 流器及其典型产品。2 .教学直流弧焊发电机基本原理和典型的直流弧焊发电机的工作原理和规范调节，磁放大器式 弧焊整流器的工作原理和规范调节。3 .教学难点直流弧焊发电机基本原理和典型的直流弧焊发电机的工作原理和规范调节，磁放大器式 弧焊整流器的工作原理和规范调节。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点6晶闸管弧焊整流器1 .教学内容晶闸管式弧焊整流器主电路，晶闸管移相触发电路，晶闸管式弧焊整流器外特性的控制 方法，晶闸管式脉冲及矩形波交流弧焊电源原理。2 .教学晶闸管式弧焊整流器主电路，晶闸管移相触发电路，晶闸管式弧焊整流器外特性的控制 方法，晶闸管式脉冲及矩形波交流弧焊电源原理。3 .教学难点晶闸管式弧焊整流器外特性的控制方法，晶闸管式脉冲及矩形波交流弧焊电源原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点7弧焊逆变器1 .教学内容弧焊逆变器的基本原理、输出电气特性、逆变主电路和弧焊逆变器的应用，晶闸管式、 晶体管式、场效应管式、IGBT式弧焊逆变器的基本原理、输出电气特性、逆变主电路和应 用。2 .教学晶闸管式、晶体管式、场效应管式、IGBT式弧焊逆变器的基本原理、输出电气特性、 逆变主电路和应用。3 .教学难点晶闸管式、晶体管式、场效应管式、IGBT式弧焊逆变器的基本原理、输出电气特性、 逆变主电路和应用。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点8弧焊电源的数字化控制1 .教学内容弧焊电源数字化控制系统的关键技术，弧焊电源的单片机控制，弧焊电源的全数字化控 制和智能控制。2 .教学弧焊电源数字化控制系统的关键技术，弧焊电源的全数字化控制和智能控制。3 .教学难点弧焊电源的全数字化控制和智能控制。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。主题或知识点9弧焊电源的选择和使用1 .教学内容弧焊电源的选择；弧焊电源的安装和使用。2 .教学弧焊电源的选择；弧焊电源的安装和使用。3 .教学难点弧焊电源的选择；弧焊电源的安装和使用。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教 学方法。六、学生成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核及成绩比例，考核学生获 取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和等；考核采用多种 形式（测验、答辩-、文章、项目等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实 践、期末考核等）、多种类型（作品、课堂实训、课堂讨论、社会调查、竞赛等）等全过程 的考核。学生成绩评定样表考核平时成绩期中考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VVV成绩 比 例15151060七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）黄石生主编.弧焊电源及其数字化控制（第1版）.机械工业，2006参考书：（1）胡绳菰主编.现代弧焊电源及其控制（第1版）.机械工业，2006（2）王建勋等主编.弧焊电源（第3版）.机械工业，2009（3）胡绳荔主编.弧焊电源及控制.化学工业，2010重要文献：（1）技术 ISSN： 1002-025X（2）电焊机 ISSN: 1001-2303/CN 51-1278/TM（3）学报 ISSN： 0253-360X/CN： 23-1178/TG 课程网络资源:课程网络资源：天津大学弧焊电源及控制精品课程 2234.tml