互感耦合电路测定的实训

1、一、实训目的1. 学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。2, 理解两个线圈相对位置的改变，以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。二、原理说明1,判断互感线圈同名端的方法。 Ms（1）直流法+l厂 n +如图6-1所示，当开关S闭合瞬间，UtjN【*N2： 助若毫安表的指针正偏，则可断定“1”、n 24-1“3”为同名端；指针反偏，则“1”、“4”为同名端。图6-1直流法测同名端（2）交流法如图6-2所示，将两个绕组叫和N2的任意两端（如2、4端）联在一起，在其中的一 个绕组（如叫）两端加一个低电压，另一绕组（如N2）开路，用交流电压表分别测出端电 压U13、U12和U34。若U13是两个绕组端压之差，则1、3是同名端；若U13是两绕组端电压 之和，则1、4是同名端。u1图6-2交流法测同名端U22.两线圈互感系数M的测定。在图6-2的叫侧施加低压交流电压U测出I1及U2。根据互感电势E2M U20= MI 1，可算得互感系U数为M=ro I13. 耦合系数k的测定。两个互感线圈耦合松紧的程度可用耦合系数k来表示, Mk =.、：L L,1 2如图6-2，先在叫侧加低压交流

2、电压，测出N2侧开路时的电流I；然后再在N2侧 加电压U2，测出叫侧开路时的电流12，求出各自的自感L1和L2，即可算得k值。三、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1数字直流电压表0 200V1D312数字直流电流表0 200mA2D313交流电压表0 500V1D324交流电流表05A1D325空心互感线圈N1为大线圈N2为小线圈1对DG086自耦调压器1DG017直流稳压电源030V1DG048电阻器30 Q /8W 510Q/2W各1DG099发光二极管红或绿1DG0910粗、细铁棒、铝棒各111变压器36V/220V1DG08四、实训内容1.分别用直流法和交流法测定互感线圈的同名湍。(1)直流法实训线路如图6-3所示。先将%和N2两线圈的四个接线端编以1、2和3、4号。将 N1，N2同心地套在一起，并放入细铁棒。U为可调直流稳压电源，调至10V。流过叫侧的 电流不可超过0.4A (选用5A量程的数字电流表)。N2侧直接接入2mA量程的毫安表。将 铁棒迅速地拨出和插入，观察毫安表读数正、负的变化，来判定N1和N2两个线圈的同名端。图6-3(2)交流法本方法中，由于加在N1上的电

3、压仅2V左右，直接用屏内调压器很难调节，因此采用 图6-4的线路来扩展调压器的调节范围。图中W、N为主屏上的自耦调压器的输出端，B为 DG08挂箱中的升压铁芯变压器，此处作降压用。将N2放入N1中，并在两线圈中插入铁棒。 A为2.5A以上量程的电流表，崟侧开路。接通电源前，应首先检查自耦调压器是否调至零位，确认后方可接通交流电源，令自耦 调压器输出一个很低的电压(约12V左右)，使流过电流表的电流小于1.4A，然后用030V 量程的交流电压表测量u13, u12, u34,判定同名端。拆去2、4联线，并将2、3相接，重复上述步骤，判定同名端。6.2.3焊道外观及形成过程教案课程名称：弧焊机器人焊丝干伸长对焊道的影响【教学目的】理解并掌握干伸长对焊道成型的变化规律【教学内容】弧焊机器人焊丝干伸长对焊道的影响【知识点】干伸长变化与焊道成型的关系【教学重点】干伸长与焊接参数变化的关系【教学难点】影响干伸长变化的因素，减小干伸长变化的措施【教具准备】PPT、视频及机器人网络课程【教学方法及建议】明确教学任务和目标，采取理实一体化的教学模式，根据网络教学 资源仿真视频，分析干伸长变化的原因及避免

4、方法，观察干伸长对焊接参数的影响情况，并 总结其中的规律。1、知识点概述弧焊机器人焊丝干伸长变化时，会引起电流、电压等焊接参数发生变化。2、知识点目标通过本课程的学习，使学生了解弧焊机器人的焊接对于如何控制干伸长变化所采取的应 对措施和操作的基本要求，掌握弧焊机器人的操作与编程，及常用的焊接指令及维护方法， 重点掌握干伸长对焊接过程的影响，并通过实训胜任机器人焊接的实际生产任务。3、教学起点为获得最佳的教学效果，学习本课程之前，建议学生学习以下前导课程：机械制图、 电气技术基础及应用、焊接电源、焊接方法与设备、焊接结构生产及焊工取证实 践环节等专业基础课程与专业课程。前述这些课程的学习，将会对本课程的学习起到很好的 促进作用，利于更深入地掌握弧焊机器人干伸长控制理论及应用知识和能力，建议学生在学 习本课程之前，掌握下述相应的焊接专业知识与操作能力：（1）焊接设备的使用与维护能力；（2）二氧化碳焊的知识和基本操作能力；（3）CO2焊接工艺参数的选择的能力；（4）检测与分析焊接缺陷的能力。4、教学准备与要求（1）教学准备/工具/仪器的准备 理论部分：理论教学：以教学指定的书籍为教材、辅以数

5、字化网络教学资源库、多媒体教学设备、 模拟仿真软件、部品模型、教具等PPT课件、视频等，有条件的学校可以使用模拟仿真软 件辅助教学。 教学计划与场地设施要求：1）先理论、后实践的教学模式（包括安全教育）约占总课时的1/3时间，实际操作约 占2/3时间，理论教学主要采取多媒体教学手段（PPT辅助教材）、教学挂图、教具或实地 演示等多种形式。2）实习场地通风好、宽敞、明亮。机器人运动区域不能有障碍物，应有安全警示标志 和安全围栏。以小组为单位，合理组织和安排人员轮换操作练习。 实操部分：焊接机器人设备及辅助工具（焊接工作台、夹具、焊丝、气体、排烟除尘设备、劳动保 护用品：防护服，手套、焊接面罩）。并准备各种形状工件用于示教（薄板、方管、圆管、 组合件、总成等）；针对板对接、角接、管对接等各种接头形式进行焊接练习，或以学员所 在企业生产中的实际产品（工件）进行示教和焊接。5、机器人实操安全注意事项实操前应学习机器人操作安全条例、操作规程以及焊接防护的注意事项。对于初学者容 易发生撞枪情况，先在纸箱上练习机器人移动和示教，熟练后再以实际工件练习。实训教师应取得培训岗位资质认证，指导学生正确操作

6、机器人。由于机器人设备动作范 围大，对人身形成潜在威胁。机器人部品、零件较为贵重，目前主要依赖进口，应首先对学 员进行安全教育，认真学习和领会安全操作规程的意义和作用，并将安全知识与操作规程作 为必须理解和掌握的学习内容，在考试题中占有一定的比例。实训中，严格树立安全意识， 确保受训人员安全和机器人设备的正常使用。具体做法如下：（1）严格遵守机器人操作安全条例、操作规程以及焊接防护的注意事项。并严格遵守安 全事项和机器人操作规程。操作人员要站在机器人手臂动作范围以外的安全区域，焊接时注 意防火、防烫，佩戴防护用具，防止电弧灼伤皮肤和眼睛。（2）初学者容易发生撞枪，应先在纸箱上（或软性物体）练习机器人移动和示教方法，熟 练后再以实际工件练习。（3）培养编程示教工作岗位必须具备的“专注、细心、精准、安全”职业特质，练习眼脑 手的熟练配合，直至熟练掌握。6、教学步骤【教学步骤】（1） 理论教学部分： 温故：首先回顾上节课的基本内容一一焊接速度的快慢对焊道的影响如（图1）所示：慢一焊接速度快深熔深浅宽焊道宽窄高余高低难咬边易易焊瘤难（图1）焊接速度对焊道的影响示意图 知新：引入新概念，焊丝干伸

7、长也会对焊接过程产生影响。a. 讲解焊丝干伸长：（L） T是指从导电嘴端部到工件的距离，L过长时，气体保护效果不 好，易产生气孔，引弧性能差，电弧不稳，飞溅加大，熔深变浅，成形变坏。L过短时，喷 嘴易被飞溅物堵塞，飞溅大，熔深变深，焊丝易与导电咀粘连。对于不同的焊接电流，相 对应的焊丝干伸长：120A 以下为 5-10mm。120-200A 为 10-15mm。200-300A 为 15-20mm。300-400A为20-25mm。在焊接过程中，焊枪的高度（干伸长度）和角度，应自始至终保持 致。如（图2）所示（此处辅以网络课程仿真资源）。导电哨伟长X1 aJJLil（图2）焊丝干伸长示意图b. 进一步阐述干伸长引起焊接参数的变化:电流一定时，干伸长度的增加，会使焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，造成电流降低，电弧热量减少（热量=干伸长度热量+电弧热量）。以下是干伸长大小（长与短）所产生的焊接效果比较如（图3）所示：（此处链接PPT）（短）-焊丝干伸长一（长）小焊丝预热效果大增大焊接电流降低深熔深浅小相同电流下焊丝熔化速度大稳定电弧稳定性不稳定好气体保护效果差差焊道可视性好多导电嘴消耗少

8、多喷嘴上飞溅粘着少难焊道蛇形易不易熔合、焊深不良易不易气孔易（图3）干伸长对焊接过程的影响示意图c. 提问：引起机器人干伸长变化的因素有哪些？如何避免？引起机器人干伸长变化的因素：A、示教过程高度不准；B、工件高低不平；C、导电 嘴磨损；。、工件装夹位置偏差等因素都可能引起焊接参数的变化。避免干伸长变化的措施：准确示教、工件焊前处理、更换导电嘴、工件装夹到位。d. 启发式教学：借用图示来说明干伸长与焊接速度的变化对焊道成型的影响如（图4）所/示o老师与学生互动，让学生针对下图做出解释现象和原因。当干伸长和速度变化时，焊道 成形会产生何种变化。短路过渡熔滴过渡板厚：t3. 2焊接速度50cmmin 板厚：tl2焊接速度40cmmina.焊丝干伸长5mm 150A d.焊丝干伸长10mm 380Ab.焊丝干伸长12mm 130Ae,焊丝干伸长20mm 300Ac.焊丝干伸长35mm 105A&f.焊丝干伸长40mm 230A （图4）干伸长和速度变化对焊道的影响（2）实践教学部分：将学生带至弧焊机器人现场，首先讲述安全注意事项。并分成几组（3-5人一组为宜）。 选取焊丝直径为ei.Omm或ei.2mm, CO2保护气体，焊接电流120A、焊接电压18V、焊接 速度0.6mm/min，前进法焊接，焊枪前进角5，工作角90，设置干伸长在5mm、10mm、 15mm. 20mm情况下，由实习指导老师进行演示。观察焊道的成型的变化，并将不同的干伸 长所产生的焊缝成型记录下来。然后以小组为单位，由每名学生设置一组参数。如果机器 人数量所限，每组学生设置一组参数。下课前由实习指导老师进行总结，关闭机器人设备、清理现场、然后离开。7、教学课时分配表总课时：2课时，其中理论1课时，实操1课时。采用先理论、后实践、实践中再贯穿 理论知识的教学模式，也可根据实际情况作适当调整。学习内容时间(min)复习前一节内容（理论教学部分）5焊丝干伸长概念（PPT）焊丝干伸长也会对焊接过程产生影响（网 络课程仿真教学资源）焊丝干伸长变化引起焊接参数改变（PPT）10内容汇总及总结10提问及回答（网络课程测试题）10学习内容时间（min）

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