一种自励磁模式的霍尔推力器的制作方法

1.本发明涉及霍尔推力器技术领域，尤其涉及一种自励磁模式的霍尔推力器。


背景技术：

2.励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置，励磁系统是电站设备中不可缺少的部分，励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器，而同步电机中的励磁模式分为自励磁或者他励磁，并且励磁模式的原理也可以应用在其他领域中，例如霍尔推力器。
3.霍尔推力器的原理就是利用磁场力和电场力相结合，使等离子向外部高速喷出，从而对霍尔推力器产生一定大小的推力，霍尔推力器的本质就是通过磁场力和电场力，来获得推力，反之则意味着推力大小与磁场力和电场力有着直接关系。
4.那么为了获取更大的推力，理论上需要更高的电场力或者磁场力，也就需要输入更高的电流产生更高的磁场力，无形中增加了装配难度和生产难度，因此，为解决此类问题，我们提出一种自励磁模式的霍尔推力器。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自励磁模式的霍尔推力器。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种自励磁模式的霍尔推力器，包括安装板，所述安装板的上表面中心位置固定安装有内磁极，且所述安装板下表面中心位置固定安装有阳极发送端，所述安装板上表面沿内磁极的外部区域位置上固定安装有外磁保护罩，且所述安装板一侧外壁固定安装有阴极发送端，所述外磁保护罩与内磁极之间的区域设置为放电室；
8.所述内磁极的内部固定安装有内通电电磁柱，所述外磁保护罩的内部固定安装有励磁绕组线圈，所述内通电电磁柱的通电方向沿竖直方向，且所述内通电电磁柱在通电状态下的磁场方向沿螺旋辐射状分布，所述励磁绕组线圈的通电方向沿竖直螺旋分布，且所述励磁绕组线圈在通电状态的磁场方向沿竖直向上方向，所述外磁保护罩与内磁极之间设置有保磁结构。
9.优选的，所述励磁绕组线圈、内通电电磁柱中的通电方向和磁场方向呈垂直分布，所述励磁绕组线圈上的通电方向与内通电电磁柱的磁场方向呈垂直分布，且所述励磁绕组线圈上的磁场方向与内通电电磁柱的通电方向呈垂直分布。
10.优选的，所述保磁结构由环形环架和永磁电磁块组成，所述环形环架在内磁极的圆周外壁上转动连接，且所述环形环架的圆周外壁呈均匀分布固定安装有连接板架，每个所述连接板架呈水平分布，所述永磁电磁块均安装在连接板架的下侧。
11.优选的，所述永磁电磁块的设置数量为四个，且所述永磁电磁块沿内磁极的中心点以九十度分布。
12.优选的，其中两个呈对侧分布的所述永磁电磁块上的n极或s极向上，另外两个呈对称分布的所述永磁电磁块上的n极或s极向下。
13.优选的，每个所述永磁电磁块沿内通电电磁柱的磁场方向呈倾斜分布。
14.优选的，每个所述连接板架的外壁中心位置转动安装有滚珠，所述外磁保护罩的内壁位置上开设有与滚珠匹配的内环形滑槽。
15.优选的，每个所述永磁电磁块的下端固定安装有呈环形的进气分配环，所述进气分配环上开设有多个分配口，所述阳极发送端与安装板的相交处开设有进气口，所述分配口的直径与进气口的直径相等，且所述分配口的设置数量小于进气口的开设数量。
16.本发明提出的一种自励磁模式的霍尔推力器，有益效果在于：本方案在使用过程中，利用励磁原理，并在整体装置中增设有保磁结构，使装置内部始终存在剩磁场，那么在剩磁场的作用下，配合励磁绕组线圈，励磁绕组线圈产生感应电动势，在此感应电动势作用下，励磁绕组线圈产生励磁电流，使放电室内部的磁场增强，在放电室磁场增强后，励磁绕组线圈再次产生励磁电流，逐渐叠加，相互促进，起到了增磁的效果；
17.而在磁场增强的同时，外部作为推进剂的惰性气体沿着阳极发送端进入到放电室中，而配合放电室内部磁场，带动进气分配环旋转，通过其上的分配口来控制进气量。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种自励磁模式的霍尔推力器的结构示意图；
19.图2为本发明提出的一种自励磁模式的霍尔推力器的外磁保护罩部件的剖切图；
20.图3为本发明提出的一种自励磁模式的霍尔推力器的内磁极部件的剖切图；
21.图4为本发明提出的一种自励磁模式的霍尔推力器的永磁电磁块部件的分布图。
22.图中：1、安装板；2、外磁保护罩；3、内磁极；4、阴极发送端；5、阳极发送端；6、内环形滑槽；7、励磁绕组线圈；8、内通电电磁柱；9、环形环架；10、连接板架；11、滚珠；12、永磁电磁块；13、进气分配环；14、分配口。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.参照图1-4，一种自励磁模式的霍尔推力器，包括安装板1，所述安装板1的上表面中心位置固定安装有内磁极3，且所述安装板1下表面中心位置固定安装有阳极发送端5，所述安装板1上表面沿内磁极3的外部区域位置上固定安装有外磁保护罩2，且所述安装板1一侧外壁固定安装有阴极发送端4，所述外磁保护罩2与内磁极3之间的区域设置为放电室；
26.所述内磁极3的内部固定安装有内通电电磁柱8，所述外磁保护罩2的内部固定安装有励磁绕组线圈7，所述内通电电磁柱8的通电方向沿竖直方向，且所述内通电电磁柱8在通电状态下的磁场方向沿螺旋辐射状分布，所述励磁绕组线圈7的通电方向沿竖直螺旋分
布，且所述励磁绕组线圈7在通电状态的磁场方向沿竖直向上方向，所述外磁保护罩2与内磁极3之间设置有保磁结构，所述励磁绕组线圈7、内通电电磁柱8中的通电方向和磁场方向呈垂直分布，所述励磁绕组线圈7上的通电方向与内通电电磁柱8的磁场方向呈垂直分布，且所述励磁绕组线圈7上的磁场方向与内通电电磁柱8的通电方向呈垂直分布，所述保磁结构由环形环架9和永磁电磁块12组成，所述环形环架9在内磁极3的圆周外壁上转动连接，且所述环形环架9的圆周外壁呈均匀分布固定安装有连接板架10，每个所述连接板架10呈水平分布，所述永磁电磁块12均安装在连接板架10的下侧，所述永磁电磁块12的设置数量为四个，且所述永磁电磁块12沿内磁极3的中心点以九十度分布，其中两个呈对侧分布的所述永磁电磁块12上的n极或s极向上，另外两个呈对称分布的所述永磁电磁块12上的n极或s极向下，每个所述永磁电磁块12沿内通电电磁柱8的磁场方向呈倾斜分布，每个所述连接板架10的外壁中心位置转动安装有滚珠11，所述外磁保护罩2的内壁位置上开设有与滚珠11匹配的内环形滑槽6，每个所述永磁电磁块12的下端固定安装有呈环形的进气分配环13，所述进气分配环13上开设有多个分配口14，所述阳极发送端5与安装板1的相交处开设有进气口，所述分配口14的直径与进气口的直径相等，且所述分配口14的设置数量小于进气口的开设数量。
27.使用原理及优点：本发明在使用过程中，首先是按照霍尔推进器的运行原理正常进行，带有负电子的电荷从阴极发送端4发射出，而作为推进剂的惰性气体沿着阳极发送端5进入到放电室中，在此过程中，内通电电磁柱8通电，根据右手定则，内磁极3外部产生螺旋分布的磁场力，使放电室内部产生闭环的磁场力，并捕捉阴极发送端4发射出的负电子进入到放电室中，与正电子发生碰撞形成等离子体，并产生轴向力向外喷出等离子，从而产生推力；
28.而在上述运行过程中，分为如下部分：
29.a：需要注意的内通电电磁柱8的通电电流大小和电流方向保持不变，从而放电室内部的磁场方向和磁场大小保持不变，而在内通电电磁柱8的磁场作用下，将该磁场设置为a磁场，放电室产生环形的电磁场，那么匹配的几个永磁电磁柱12在a磁场的作用下，可以进行环形移动，而在环形移动过程中，每个连接板架10上均设置有滚珠10，在滚珠10与环形滑槽6的作用下，连接板架10的移动过程摩擦力较小，
30.b：而a磁场也会间接作用在励磁绕组线圈7上，根据励磁运行原理，放电室中的运动电荷在a磁场中进行环形移动，会在励磁绕组线圈7上产生感应电动势e，在该感应电动势e的作用下，励磁绕组线圈7上会产生一个励磁电流i，所以在励磁电流i作用在励磁绕组线圈7上时，也会产生一个额外的电磁场b，电磁场b叠加在a磁场中，并再次按照上述过程，逐渐叠加磁场，从而增强了放电室内部的大小，从而可以对运动电荷起到提速的作用；
31.c：而在内通电电磁柱8无电流或者电流非常小的时候，每个永磁电磁块12设置数量为四个，并且其中两个呈对侧分布的永磁电磁块12上的n极或s极向上，另外两个呈对称分布的永磁电磁块12上的n极或s极向下，所以在每个永磁电磁块12的作用下，放电室内部依旧存在一定大小的磁场力，按照b部分的描述进行增磁；
32.d：最后，在放电室内部的磁场逐渐增强时，放电室内部的运动电荷“移动”较快，并且对应的进气分配环13旋转速度也更快，每个分配口14通过对应阳极输送端5与安装板1之间的进气口间隔时间较短，从而可以向放电室内部输送较多的推进剂，相反，在进气分配环
12旋转速度较慢使，推进剂进入到放电室中的量也较少，不会造成推进剂的浪费。
33.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。