贾博文
- 作品数：10 被引量：61H指数：5
- 供职机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：电气工程航空宇航科学技术更多>>
- 直流大功率无极性换流式多触头接触器设计与试验研究被引量：3
- 2019年
- 为快速切断直流高压、大电流的负载,提出了一种无极性大额定电流、高分断能力的直流接触器灭弧室触头结构。灭弧室采用通流支路与灭弧支路相并联的触头结构,通过设计通流支路触头降低接触电阻,解决了承载大电流时的触头温升,进而提高了开关的额定电流等级。在分断过载电流时,能在极短时间将大电流转移到灭弧支路上,在氢气及混合气氛环境下依靠磁吹系统由多组串联的灭弧支路触头完成回路分断,提高了适用电压等级。经试验验证,所提换流式触头结构的接触器在导通阶段接触电阻小,能快速切断直流1 100 V、1 100 A的过载电流。试验后通流支路触头未见明显烧蚀痕迹,灭弧支路触头具有分断更高电压等级的能力,有效提高了接触器的分断能力及使用寿命。
- 贾博文武建文孙凡雯罗晓武蒋原马速良金巍
- 关键词：电弧形态
- 纵向磁场下中频真空电弧的重燃现象分析被引量：8
- 2020年
- 中频供电系统已在航空电源中得到广泛应用。根据实验结果,电流开断能力从360Hz时的22.4kA下降至850Hz时的14.0kA。该文研究纵向磁场下360~850Hz真空电弧开断失败时的重燃现象。由Mayr模型的最小二乘法解可知,发生击穿时电弧能量衰减的时间加长,这是不利于电流开断的。一方面,随着电流频率的增加,相对小的电流值就会使电流过零时的变化率di/dt达到开断阈值;另一方面,频率提高会增强涡流效应,导致纵向磁场过零后的剩余磁感应强度和滞后相位增加,阻碍过零后等离子体扩散。实验中发现,电弧重燃点总出现在触头边缘处,计算表明触头边缘处的电场强度集中、电流密度高,进而导致场致发射的概率增大。此外利用帧差法分析电弧图像,估算得到金属液滴的运动喷射速度为10~20m/s。电流过零后金属液滴的消失时间大于中频电流半个周波时间,金属液滴的存在是引起电弧重燃的因素。
- 蒋原李擎崔家瑞武建文贾博文
- 关键词：纵向磁场电弧重燃涡流效应场致发射
- 中频下正弦曲面触头真空电弧特性研究被引量：5
- 2019年
- 随着多电/全电飞机技术的发展,交流中频(360~800Hz)供电体制成为航电系统的主要发展方向,对新型小体积、轻重量、大开断容量开关的需求更加迫切。真空开关凭借自身的开断原理和结构特点,具备应用于航空领域的优势。提出一种新型触头结构--正弦曲面触头真空灭弧室,研究新型触头在中频下的真空电弧特性,对比分析了同等触头直径(41mm)和材料的正弦曲面触头和平板触头在小开距下的真空电弧形态的演变过程、电弧电压特性、燃弧能量、开断性能、阳极烧蚀程度及电弧生成物凝结能力,得到燃弧能量与电流幅值和频率的关系,以及燃弧能量对开断能力的影响规律。结果表明,在开断中频真空电弧时,正弦曲面触头的燃弧能量低,电弧电压噪声小、峰值低,阳极触头表面烧蚀程度轻,开断能力和电弧生成物凝结能力更强,具有很强的应用潜力。
- 佟子昂武建文高辉王小军陈均蒋原贾博文
- 关键词：开断能力
- 中频条件下真空灭弧室的纵向磁场仿真被引量：4
- 2021年
- 该文研究了中频400~800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性,利用Ansys Maxwell求解了三维瞬态纵向磁场分布。由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域纵向磁场的变化明显滞后于其他区域。电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁。当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向磁场的磁感应强度值减弱。对中心点,频率提高导致过零时剩磁增加,磁场滞后相位更明显,影响电弧扩散。增加触头片开槽数可以减弱涡流效应,而增加触头杯座槽旋转角,触头中间平面磁感应强度的最大值近似线性增加。文中通过分析电弧形态和电压等实验结果验证了磁场滞后对真空灭弧室的开断能力的影响。
- 蒋原李擎夏丽娜武建文贾博文夏尚文
- 关键词：多电飞机纵向磁场真空灭弧室涡流效应
- 直流自然换流式接触器设计与均压开断研究被引量：5
- 2021年
- 该文基于一种直流自然换流式接触器拓扑结构,采用承载额定电流的通流支路触头和实现电路开断的灭弧支路触头相并联的形式解决航空、航天及新能源等领域向更高电压等级发展的直流开断需求。通过理论分析和相应的实验来研究该并联拓扑结构不同支路间电流的换流特性及燃弧特性。针对电路开断过程中灭弧支路串联多断口间呈电压不均匀分布现象,提出结构调控及磁场调控两种调节方式,使用动态Mayr修正模型研究不同调控方式下灭弧触头均压开断效果。定义了一种衡量动态开断过程中串联多断口电弧电压均匀系数,得到优化灭弧触头动作特性的结构调控方式,将电压均匀系数从54.1%提升到80.1%。针对灭弧触头动作的分散性,进一步采取磁场调控方式将电压均匀系数提升到98.05%,均匀的电压分布提高了串联多断口结构的开断能力及电寿命。
- 贾博文武建文夏尚文罗晓武岳云霞
- 关键词：电弧形态
- 多振动信息下的高压断路器机械故障随机森林融合诊断方法被引量：21
- 2020年
- 高压断路器的健康状况对电力系统有着重要影响。随着人工智能的发展,众多先进方法被应用于高压断路器的故障类型识别。目前,相关研究大多致力于改进基于单个传感器的特征提取过程或分类方法,以获得更高精度。然而,改进后的方法只能接近于数据信息所决定的上限,忽视了单一信息对故障辨识能力的有限性。因此,该文提出一种基于随机森林的多传感器联合决策方法。首先,分析不同位置振动信息在典型故障下的特征差异;然后,从随机森林出发,设计多传感器融合诊断过程;最后,基于高压断路器实验平台,对比六种典型分类器和不同传感器组合下随机森林融合方法的诊断结果,验证了所提方法可以显著提高故障诊断性能,为推动高压断路器故障定位应用提供了新思路。
- 马速良武建文袁洋贾博文罗晓武李维新
- 关键词：高压断路器故障诊断振动信号多传感器信息融合
- 270V直流开断特性研究与耗散功率变化的Mayr模型仿真分析被引量：11
- 2019年
- 为了优化航空270V直流接触器结构设计以及预期接触器的开断容量,采用一种以栅片和磁吹系统相结合的直流接触器,进行典型负载类型下的开断性能实验,得到了感性负载情况下开断难度最大,且随着回路电感值的增大,燃弧时间和电弧熄灭时过电压峰值增加。主触点间并联RC支路虽然会增加整个燃弧时间,但能有效限制过电压的数值,且过电压峰值随并联支路电容C的增加而减小。假设燃弧过程中电弧具有对称性,并对电弧进行受力分析,提出横向磁场中电弧运动速度和消散功率的计算方法,得到一种Mayr电弧修正模型。在不同等级的阻性负载情况下,分别对燃弧过程进行数值仿真,经仿真与实验结果对比,所提Mayr电弧修正模型能够准确描述电极分断过程中电弧电压及运动速度的变化情况,为航空直流接触器的设计提供有效的参考。
- 贾博文武建文刘俊堂蒋原马速良
- 关键词：接触器
- 中频供电系统真空电弧开断过程与液滴喷射分析被引量：7
- 2020年
- 为研究真空开关在航空交流中频(360~800Hz)供电系统中的开断性能,该文选择触头直径为41mm、触头材料为CuCr50合金的真空灭弧室,进行短路开断实验;研究开断过程,拟合得到电弧电压与频率和电流、极限开断能力与频率的关系式;分析弧后液滴喷射现象,计算液滴的受力和运动轨迹。结果表明:中频真空电弧的电压峰值和电压上升率随电流频率和峰值的增加而增大;而电流开断能力随频率增加而下降,但与等值的工频电流相比,由于燃弧时间缩短,触头烧蚀减弱;电弧重燃时,有金属液滴从弧隙向外喷射,喷射速度范围为10~20m/s,驱动力为从燃弧区域内部向外的压力,压力梯度约为7.9×10~4 Pa/mm。
- 蒋原刘雨坤李擎崔家瑞张维存武建文贾博文
- 关键词：真空开关开断能力
- 航空270V混合式断路器分断瞬态特性及实验研究被引量：6
- 2017年
- 270V高压直流供电系统成为航空航天领域新的发展趋势,而直流短路电流的可靠分断是制约航空高压直流应用的关键因素。文中对比分析目前航空系统中采用的直流开断技术,设计了一种新型混合断路器。首先,基于混合断路器的控制时序理论分析分断瞬态过程及特性,给出缓冲支路电容选取方法及压敏电阻选取原则。其次,对所设计的新型拓扑结构进行仿真分析,深入研究缓冲和吸收瞬态过程。仿真结果表明,分断过程中设计的新型拓扑结构,具有有效抑制电源侧过电压的能力。随后研制额定100A,可靠分断2200A短路电流的小型化新型混合断路器样机。最后,实验研究混合断路器的分断特性,实验结果验证了换流、缓冲吸收瞬态过程,并得出IGBT过流失效是影响该混合断路器分断性能的主要因素。
- 霍文磊武建文李德阁贾博文周军亮
- 关键词：混合断路器
- 中频真空开关纵向磁场特性分析：实验仿真平台设计
- 2019年
- 本文研究了400~800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性。首先根据麦克斯韦方程组和磁场的合成矢量关系,分析了纵向磁场的变化滞后于电流和频率增加时涡流效应更明显的原因,然后利用ANSYSMAXWELL求解了三维瞬态纵向磁场分布。由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域磁场的变化明显滞后于其他区域。电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁。当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向磁场的磁感应强度值减弱。对中心点,频率提高导致过零时剩磁增加,磁场滞后相位更明显,影响电弧扩散。增加触头片开槽数可以减弱涡流效应,而增加触头杯座槽旋转角,触头中间平面磁感应强度的最大值近似线性增加。并通过实验验证了磁场滞后对真空灭弧室的开断能力的影响。
- 栗辉蒋原蒋原李擎武建文贾博文贾博文
- 关键词：纵向磁场真空开关磁感应强度涡流效应
- 全文增补中
