霍爾推力器磁路設計主要通過常溫靜態(tài)磁場仿真得到,并實測推力器非工作狀態(tài)常溫磁場進行復核。大功率霍爾推力器將面臨更為嚴峻的熱問題,推力器工作時磁路系統(tǒng)受高溫影響,因此在常溫下仿真得到的磁場位形會因溫度升高而產(chǎn)生偏移,不能反映推力器真實工作時的磁場情況。為研究霍爾推力器工作時熱量對磁路系統(tǒng)的影響,通過熱磁耦合仿真對10 kW磁屏蔽霍爾推力器的熱態(tài)磁場分布進行研究,并對熱態(tài)、常溫仿真結(jié)果進行了對比,發(fā)現(xiàn)在陽極附近的徑向磁感應強度B_r的差異比放電室出口更大。常溫設計的磁屏蔽構(gòu)型在熱態(tài)時偏離磁屏蔽,磁場和壁面最大不符合度達到13%,通過陶瓷出口型面修正后重新獲得磁屏蔽效果,使最大不符合度降低到4.8%以下。合理熱設計有助于降低熱載荷,熱仿真得到磁路系統(tǒng)最高溫度低于500℃,低于0.78倍的居里溫度T_c磁性急劇轉(zhuǎn)變點,不會出現(xiàn)磁性能急劇下降,但熱量對磁屏蔽霍爾推力器磁場構(gòu)型的影響是應該考慮的。 

【文章來源】：中國空間科學技術(shù). 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

10 kW磁屏蔽霍爾推力器

10 kW推力器放電室出口結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中:βi(β1,β2,β3)分別為內(nèi)壁前端面、后端面和外壁面與垂直方向夾角。表1給出了放電室出口壁面法向角βi參數(shù)。表1 放電室出口壁面法向角Table 1 Normal angles at discharge chamber exit wall 出口壁面法向角 度數(shù)/(°) β1 46 β2 22 β3 31

通常在磁路設計時,按照常溫進行磁場仿真。利用軟磁材料常溫25℃的B-H曲線,加載到磁路系統(tǒng),得到10 kW霍爾推力器常溫二維磁場分布(如圖3所示)。由圖3可見,在常溫條件下10 kW霍爾推力器達到磁屏蔽效果。2 10kW霍爾推力器熱磁仿真設計

【參考文獻】：
期刊論文
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