电解电镀运行原理及交直变换技术教学探讨.pdf

总第306期 课程教材改革 DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2014.11.038 电解电镀运行原理与交/直变换技术教学探讨 陈  荣 摘要：交流到直流的变换即整流是电力电子技术中最基本的变换技术，在实际工程中应用十分广泛。传统整流技术的教学由于知识 点比较抽象，缺乏背景支撑，学生学习的兴趣不高，动力不强。为此尝试在整流技术教学过程中，先引入电解与电镀、静电除尘等实际生 产过程，展示生产工艺对电源的需求，再将整流电路逐一展开，建立并加深对该知识点的理解与掌握。教学实践表明，该教学方法效果明 显，师生互动踊跃，学生反映良好。  关键词：电解电镀；静电除尘；电源；整流技术；案例教学 作者简介：陈荣（1963-），男，江苏大丰人，盐城工学院信息学院院长，教授。（江苏 盐城 224051） 中图分类号：G642.0          文献标识码：A          文章编号：1007-0079（2014）11-0077-05 “电力电子技术”课程阐述了四大变换技术及其控制方 含的活性气体（如氧气、二氧化硫、硫化氢等）所氧化，金属材 法，分别是AC/DC、AC/AC、DC/AC、DC/DC，而其中以AC/DC变 料表面形成氧化物或硫化物，致使金属表面变色，影响美观，或 换技术（整流）的原理与控制最为基本，已经出版并广泛使用的 者使金属表面被氧化脱落，缩短金属材料的使用寿命。为此，必 大多数教材都是从此开始讲授并逐步展开的。因此，AC/DC变 须在金属表面进行处理，以阻止金属材料与活性气体、水等的 换是电力电子变换技术最基本的内容，该变换技术所涉及的应 接触，保持金属表面不被氧化锈蚀，电镀就是一种有效的可以 用领域包括电解、电镀、电机传动、静电除尘等需要提供直流电 增强金属美感并阻止金属材料氧化的表面处理方法。 源的场所，应用范围十分广泛，学好该技术对将来的应用至关 非金属材料如ABS塑料在模塑成型之后，因为材料自身的 重要。 颜色，使其在设计使用的装备上不美观，需要在塑料表面进行处 当前课程讲授时所采取的方式大多是从单相半波整流电 理，以使其与装备协调或者增强其美观性，而在其表面进行电镀 路开始，到单相桥式全控、半控、全波以及三相半波、三相桥式 就是一种很好的方法，可以使工程塑料表面看似具有金属的式 全控、半控，再到多相整流电路的构成与工作原理，分析各种整 样、质感，并赋予金属的性质，集塑料及金属的特性于一体。目前 流电路的输出电压电流波形、晶闸管两端的电压波形、电流平均 已经有大量塑料电镀产品应用于电子、汽车、家庭用品上。 值有效值、谐波与功率因数等。这些知识都是实际电路工作工 在电镀工艺中，必须将被加工工件置于电镀液中，将被镀工 程过程中所呈现的，作为学员或使用者必须知道或掌握的内容， 件置于阴极，所镀金属置于阳极，在两极通上低电压、大电流的 但由于缺少工程背景的支撑，没有实际应用对象支持，学生把这 直流电，电镀液中进行氧化还原反映，将阳极上的金属迁移到 些内容当成如高等数学类的抽象知识来学习，导致学生的学习 被镀工件表面，形成致密的金属保护层，使工件表面光亮美观。 趣味不浓，学习积极性不高。由于AC/DC变换在现实生活中的应 因此，需要研究直流电源的原理与构成，以实现材料表面加工的 用领域十分广泛，日常生活、工业现场随处可见，因此，为提高学 电镀工艺。 生学习该技术的积极性，增强学习的趣味性，可以将现实装置及 3.静电除尘应用 其需求引入课堂，换一种方法来学习AC/DC变换，探讨整流电路 在工业化生产高度发达的今天，环境污染问题越来越严 的工作原理、构成与分析。 重，尤其是近两年来所出现的雾霾，是大气污染到一定程度之后 一、电解电镀及静电除尘的应