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1《弧焊电源》课第十九单元课程单元教学设计（2013～2014学年第一学期）单元名称：逆变式弧焊电源所属系部：机械电子系制定人：白金柯合作人：制定时间：2013.07.15河南化工职业学院2逆变式弧焊电源课程单元教学设计单元标题：逆变式弧焊电源分类和方向单元教学学时2在整体设计中的位置第19授课班级焊接1201上课时间15周12月6日第3节至15周12月6日第4节上课地点A408教学目标能力目标知识目标素质目标一、掌握逆变式弧焊电源分类二、熟悉逆变式电路掌握各种逆变式弧焊电源基本原理了解逆变式基本电路能力训练任务任务1.掌握逆变式弧焊电源基本原理任务2.掌握逆变式弧焊电源的组成3本次课使用的外语单词无4案例和教学材料（指教材或讲义、课件、参考资料、仪器、设备等）逆变：将直流变换为交流的过程逆变式焊接电源：工频交流整流后你变为频率较高的交流电，通过变压器降压后得到交流焊接电源或整流为直流焊接电源应用：电弧焊和电阻焊一、基本原理工频交流→直流→逆变为中频交流→降压（低压中频交流）→直流三种逆变体制：AC→DC→ACAC→DC→AC→DCAC→DC→AC→DC→AC(矩形波直流)二、逆变式焊接电源的组成1、主电路供电系统和电子功率系统1）供电系统工频交流转换为直流2）电子功率系统直流→逆变为中频交流→降压（低压中频交流）→直流2、电子控制系统3、反馈给定系统由检测电路、给定电路和比较放大电路组成三、逆变器电路由大功率电子开关和中频变压器组成逆变功率转换电路成为逆变电路功能：直流→逆变为中频交流1、工作原理IGBT为功率开关器件的串联半桥对称式逆变电路(图5-5)5图5-5串联半桥对称式逆变电路简图2、大功率电子开关1）晶闸管（SCR）优点：生产技术成熟、管子容量大、制造成本低缺点：工作频率低、开关速度慢、关断难2）晶体管（GTR）优点：控制方便、开关时间短、高频特性好、导通电压低缺点：存在二次击穿问题、控制电路复杂3）场效应管（MOSFET）优点：开关时间短、电流自动调节能力强、热稳定性好、无二次击穿现象、抗干扰能了强、开关损耗小缺点：导通电压高、管子容量小只适用于小功率电源4）绝缘栅双极晶体管（IGBT）优点：工作速度快、输入阻抗高、热稳定性好、驱动简四、逆变式弧焊电源的外特性和调节特性1、外特性利用电子控制系统和电流、电压反馈对电子功率系统进行闭环控制获得外特性曲线（恒压、恒流、缓降、恒流加外拖等特性）2、调节特性恒压特性时，给定电压值的大小决定输出端电弧电压的大小恒流特性时，给定电压只决定了输出焊接电流的大小3、电源外特性和调节特性的控制方式1）定脉宽调频率（PFM）的方式脉冲电流宽度不变，通过改变逆变器的开关，来形成外特性曲线、调节特性2）定频率调宽（PWM）方式频率不变，改变逆变器开关脉冲的脉宽比形成外特性曲线和调节特性3）混合调节方式用于天界范围大的逆变电源6单元教学进度步骤教学内容及能力/知识目标教师活动学生活动时间（分钟）1（××）熟悉逆变式弧焊电源点名45复习回顾提问讲授听课2（××）掌握弧焊电源的调节特性讲授学习课本提成自己的疑问45回答学生提问的问题作业课后体会注：每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。