温度对磁屏蔽霍尔推力器磁场构型的影响研究
发布时间：2021-10-25 07:58
霍尔推力器磁路设计主要通过常温静态磁场仿真得到,并实测推力器非工作状态常温磁场进行复核。大功率霍尔推力器将面临更为严峻的热问题,推力器工作时磁路系统受高温影响,因此在常温下仿真得到的磁场位形会因温度升高而产生偏移,不能反映推力器真实工作时的磁场情况。为研究霍尔推力器工作时热量对磁路系统的影响,通过热磁耦合仿真对10 kW磁屏蔽霍尔推力器的热态磁场分布进行研究,并对热态、常温仿真结果进行了对比,发现在阳极附近的径向磁感应强度Br的差异比放电室出口更大。常温设计的磁屏蔽构型在热态时偏离磁屏蔽,磁场和壁面最大不符合度达到13%,通过陶瓷出口型面修正后重新获得磁屏蔽效果,使最大不符合度降低到4.8%以下。合理热设计有助于降低热载荷,热仿真得到磁路系统最高温度低于500℃,低于0.78倍的居里温度Tc磁性急剧转变点,不会出现磁性能急剧下降,但热量对磁屏蔽霍尔推力器磁场构型的影响是应该考虑的。
【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
10 kW磁屏蔽霍尔推力器
10 kW推力器放电室出口结构如图2所示。其中:βi(β1,β2,β3)分别为内壁前端面、后端面和外壁面与垂直方向夹角。表1给出了放电室出口壁面法向角βi参数。表1 放电室出口壁面法向角Table 1 Normal angles at discharge chamber exit wall 出口壁面法向角 度数/(°) β1 46 β2 22 β3 31
通常在磁路设计时,按照常温进行磁场仿真。利用软磁材料常温25℃的B-H曲线,加载到磁路系统,得到10 kW霍尔推力器常温二维磁场分布(如图3所示)。由图3可见,在常温条件下10 kW霍尔推力器达到磁屏蔽效果。2 10kW霍尔推力器热磁仿真设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率霍尔电推进研究现状与关键技术[J]. 康小录,张岩,刘佳,丁永杰,于达仁. 推进技术. 2019(01)
[2]霍尔推力器阳极加热机制及设计优化[J]. 张旭,魏鑫,刘敏,吕红剑,于达仁. 推进技术. 2019(03)
[3]磁屏蔽霍尔推力器技术的发展与展望[J]. 徐亚男,康小录,余水淋. 深空探测学报. 2018(04)
本文编号：3456978
【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
10 kW磁屏蔽霍尔推力器
10 kW推力器放电室出口结构如图2所示。其中:βi(β1,β2,β3)分别为内壁前端面、后端面和外壁面与垂直方向夹角。表1给出了放电室出口壁面法向角βi参数。表1 放电室出口壁面法向角Table 1 Normal angles at discharge chamber exit wall 出口壁面法向角 度数/(°) β1 46 β2 22 β3 31
通常在磁路设计时,按照常温进行磁场仿真。利用软磁材料常温25℃的B-H曲线,加载到磁路系统,得到10 kW霍尔推力器常温二维磁场分布(如图3所示)。由图3可见,在常温条件下10 kW霍尔推力器达到磁屏蔽效果。2 10kW霍尔推力器热磁仿真设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率霍尔电推进研究现状与关键技术[J]. 康小录,张岩,刘佳,丁永杰,于达仁. 推进技术. 2019(01)
[2]霍尔推力器阳极加热机制及设计优化[J]. 张旭,魏鑫,刘敏,吕红剑,于达仁. 推进技术. 2019(03)
[3]磁屏蔽霍尔推力器技术的发展与展望[J]. 徐亚男,康小录,余水淋. 深空探测学报. 2018(04)
本文编号：3456978
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