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第1章 绪论1

1.1 弧焊电源的概述1

1.2 弧焊电源的分类、特点与应用2

1.2.1 机械调节型弧焊电源3

1.2.2 电磁控制型弧焊电源3

1.2.3 电子控制式弧焊电源3

1.2.4 脉冲弧焊电源5

1.3 弧焊电源的发展5

复习思考题7

第2章 弧焊电源的基本电气特性8

2.1 焊接电弧8

2.1.1 焊接电弧的物理本质8

2.1.2 焊接电弧的结构12

2.1.3 常见的电弧焊接方法13

2.1.4 焊接电弧的电特性17

2.1.5 焊接电弧的负载特点22

2.2 弧焊电源的基本要求26

2.3 弧焊电源的外特性27

2.3.1 电源外特性的基本概念27

2.3.2 “电源－电弧”系统的稳定性29

2.3.3 电源外特性曲线的选择30

2.4 弧焊电源的调节特性37

2.4.1 弧焊电源调节特性的概念37

2.4.2 弧焊电源的输出参数及调节范围37

2.4.3 弧焊电源的负载持续率与额定值39

2.5 弧焊电源的动特性40

2.5.1 弧焊电源动特性的概念40

2.5.2 电弧动态变化的特点及其对弧焊电源动特性的要求40

2.5.3 弧焊电源动特性标准和评价方法43

复习思考题44

第3章 现代弧焊电源中的功率器件46

3.1 变压器基础知识46

3.1.1 电与磁的常用量与基本定律46

3.1.2 磁路及其计算48

3.1.3 铁心磁性材料的磁性能49

3.1.4 弧焊电源中的常用磁性材料51

3.2 变压器的结构与基本原理53

3.2.1 变压器的基本结构与基本参数53

3.2.2 变压器的工作原理55

3.2.3 弧焊变压器61

3.3 半导体功率器件69

3.3.1 晶闸管69

3.3.2 功率晶体管72

3.3.3 场效应晶体管74

3.3.4 绝缘栅双极型晶体管77

复习思考题79

第4章 电子控制型弧焊电源基础80

4.1 电子控制型弧焊电源的基本工作原理80

4.2 常用控制策略及控制单元电路82

4.2.1 PID控制原理82

4.2.2 PID控制典型电路83

4.2.3 智能控制86

4.3 电子控制型弧焊电源外特性的控制86

4.3.1 外特性控制的基本原理86

4.3.2 弧焊电源外特性控制的应用90

4.3.3 电流、电压信号的检测94

4.4 电子控制型弧焊电源调节特性的控制98

4.4.1 电子控制型弧焊电源中的稳压电源98

4.4.2 脉冲弧焊电源的矩形波脉冲发生器100

4.5 电子控制型弧焊电源动特性的控制102

4.5.1 电子电抗器控制102

4.5.2 波形控制原理103

复习思考题104

第5章 晶闸管整流式弧焊电源105

5.1 概述105

5.2 三相可控整流电路106

5.2.1 三相半控桥式整流电路107

5.2.2 三相全控桥式整流电路110

5.2.3 六相半波可控整流电路113

5.2.4 带平衡电抗器双反星形可控整流电路115

5.3 晶闸管移相触发电路120

5.3.1 对触发电路的要求121

5.3.2 晶闸管触发脉冲移相控制电路123

5.4 ZX5系列晶闸管整流式弧焊电源128

5.4.1 概述128

5.4.2 主电路129

5.4.3 晶闸管触发脉冲移相控制电路129

5.4.4 信号控制电路133

5.4.5 稳压电源电路136

复习思考题136

第6章 逆变式弧焊电源137

6.1 概述137

6.1.1 逆变式弧焊电源的基本结构与分类137

6.1.2 逆变式弧焊电源的逆变形式138

6.1.3 逆变式弧焊电源的分类138

6.1.4 逆变式弧焊电源的特点139

6.2 逆变电路141

6.2.1 逆变电路的基本形式141

6.2.2 常用逆变电路的特点及应用145

6.2.3 逆变弧焊电源变压器147

6.3 输入输出电路148

6.3.1 输入整流滤波电路148

6.3.2 输出整流滤波电路149

6.4 时间比率控制及驱动电路150

6.4.1 时间比率控制150

6.4.2 PWM控制器152

6.4.3 驱动电路158

6.5 逆变式弧焊电源的特性控制160

6.5.1 电源的自然输出特性160

6.5.2 外特性控制160

6.5.3 调节特性控制163

6.5.4 动特性控制164

6.6 IGBT逆变式弧焊电源实例166

6.6.1 下降特性的逆变式弧焊电源166

6.6.2 林肯V300-I逆变焊机168

6.7 软开关IGBT逆变式弧焊电源（简介）175

复习思考题178

第7章 数字化弧焊电源179

7.1 数字化弧焊电源的概念和特点179

7.1.1 数字化弧焊电源的概念179

7.1.2 数字化弧焊电源的基本结构180

7.1.3 数字化弧焊电源的特点180

7.2 DSP控制系统181

7.2.1 DSP的基础知识181

7.2.2 DSP工作原理及最小硬件系统183

7.3 数字化弧焊电源的基本结构187

7.3.1 电源系统的总体结构187

7.3.2 数字控制系统的基本结构与功能188

7.4 弧焊电源的数字控制191

7.4.1 PWM信号的数字控制191

7.4.2 电源特性的数字控制195

7.4.3 人机交互系统197

7.4.4 通信功能200

7.5 福尼斯TPS5000全数字化气体保护焊机204

7.5.1 逆变焊机结构204

7.5.2 主电路工作原理205

7.5.3 焊机的人机交互205

7.5.4 焊机控制电路功能206

复习思考题207

第8章 现代弧焊电源控制技术的应用209

8.1 引弧与熄弧控制209

8.1.1 引弧控制209

8.1.2 熄弧控制212

8.2 弧长控制212

8.3 双脉冲焊接的数字控制214

8.3.1 双脉冲TIG焊214

8.3.2 双脉冲MIG焊215

8.4 交流脉冲及变极性弧焊电源控制216

8.4.1 方波交流TIG焊电源216

8.4.2 混合TIG焊电源217

8.4.3 变极性TIG/PLASMA弧焊电源218

8.4.4 变极性PMIG焊电源219

8.5 焊接电参数波形的精确控制219

8.5.1 MTS-CO2和SP-MAG焊接219

8.5.2 STT控制221

8.5.3 冷金属过渡焊接控制221

8.6 双丝MIG焊协同控制223

8.7 网络监测与控制224

8.7.1 数字化焊机的通信接口224

8.7.2 数字化焊机网络监控224

8.7.3 网络监控的关键技术225

8.7.4 焊机监控软件225

复习思考题226

第9章 弧焊电源的选择与使用227

9.1 电焊机的相关标准与主要参数227

9.1.1 电焊机的相关标准227

9.1.2 电焊机的产品型号228

9.1.3 电焊机的主要技术参数230

9.2 弧焊电源的选择231

9.2.1 弧焊电源电流种类的选择231

9.2.2 弧焊电源特性的选择231

9.2.3 弧焊电源功率的选择235

9.2.4 根据工作条件和节能要求选择弧焊电源235

9.3 弧焊电源的安装和使用236

9.3.1 弧焊电源的安装236

9.3.2 弧焊电源的使用238

9.3.3 弧焊电源的安全使用239

复习思考题240

参考文献241