一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器的制作方法

1.本实用新型涉及霍尔推力器技术领域，尤其涉及一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器。


背景技术：

2.霍尔推力器，又称霍尔效应推力器(hall effect thruster)。在推力器中推进剂被电场加速，霍尔推力器将电子约束在磁场中，并利用电子电离推进剂，加速离子产生推力，并中和羽流中的离子，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，并以其结构简单、高比冲(在 103s数量级上)、高效率(可达60％以上)等优点成为未来空间飞行器的首选推进装置之一。
3.霍尔推力器的原理：交叉电磁场捕获从阴极发射的电子，电子绕磁力线旋转并在放电区内作角向漂移，角向漂移是交叉的径向磁场与轴向电场作用的结果(即霍尔效应)，这便是霍尔推进器得名的原因，角向漂移电子与通过阳极进入环形放电室的推进剂分子发生碰撞后电离，形成等离子体，其中离子在电磁场的作用下沿轴向加速，并高速喷出，从而产生推力。
4.综上所述，离子高速喷出方向由磁场力和电场力的方向共同决定的，而离子高速喷出速度也是由磁场力大小所决定的，当前的霍尔推力器中包含一个位于放电室中心位置的内磁圈以及四个安装在四角位置的外磁圈组成，四个外磁圈在通电产生的磁场区域存在有空白区或者磁场力较小的部分，影响到内部运动电荷的运行状态，所以就会影响到整体霍尔推力器的运行状态，因此，为解决此类问题，我们提出一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器，包括安装板，所述安装板上表面中心位置分别固定安装有内磁极和外保护罩，所述外保护罩内壁与内磁极外壁之间设置为放电室；
8.所述安装板一侧外壁固定安装有阴极电子枪且所述安装板下表面中心点位置固定安装有阳极推进剂输送端，所述阳极推进剂输送端与放电室内部之间连通；
9.所述外保护罩内部固定安装有多个内导磁柱，所述内导磁柱以内磁极的中心点呈环形分布，且所述内导磁柱靠近内磁极的内壁上安装有第一内磁线圈，所述内导磁柱远离内磁极的外壁上安装有外绕组线圈，所述内磁极的内部固定安装有第二内磁线圈，所述安装板上表面一侧固定安装有自动励磁调节器，所述自动励磁调节器与第二内磁线圈之间电性连接。
10.优选的，所述外保护罩的内壁上固定安装有喷射环口罩，所述喷射环口罩的内壁呈圆台状，且所述喷射环口罩上端位置与内磁极之间设置有间隙。
11.优选的，每个所述导磁柱的插设有环形卡板，所述环形卡板的圆心点与内磁极的圆心点之间重合。
12.优选的，所述第一内磁线圈与外绕组线圈的绕组特性一致。
13.优选的，所述环形卡板的内壁与外壁上以环形阵列方式固定安装有多个卡线板扣，每个所述卡线板扣与第一内磁线圈与外绕组线圈之间相匹配。
14.本实用新型提出的一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器，有益效果在于：本方案在使用过程中，在放电室外部安装有导磁柱，并在导磁柱上分别安装第一内磁线圈和外绕组线圈，第一内磁线圈与第二内磁性圈之间形成的磁场力与阳极推进器输送端的电子运行方向配合，产生推力，而在运行过程中，通过自动励磁调节器来限制外绕组线圈的通电状态，从而以外绕组线圈形成磁场力与第一内磁线圈再次配合，从而以此实现了消磁、弱磁或者增磁的作用。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器的结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器的外保护罩部件的剖切图；
17.图3为本实用新型提出的一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器的内导磁柱部件的结构示意图。
18.图中：1、安装板；2、自动励磁调节器；3、阳极推进剂输送端；4、阴极电子枪；5、内磁极；6、喷射环口罩；7、外保护罩；8、第一内磁线圈；9、外绕组线圈；10、第二内磁线圈；11、环形卡板；12、内导磁柱；13、卡线板扣。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
21.参照图1-3，一种带有整体外线圈励磁结构的霍尔推力器，包括安装板1，所述安装板1上表面中心位置分别固定安装有内磁极5和外保护罩7，所述外保护罩7内壁与内磁极5外壁之间设置为放电室；
22.所述安装板1一侧外壁固定安装有阴极电子枪4且所述安装板1下表面中心点位置固定安装有阳极推进剂输送端3，所述阳极推进剂输送端3与放电室内部之间连通；
23.所述外保护罩7内部固定安装有多个内导磁柱12，所述内导磁柱12以内磁极5的中
心点呈环形分布，且所述内导磁柱12靠近内磁极5的内壁上安装有第一内磁线圈8，所述内导磁柱12远离内磁极5的外壁上安装有外绕组线圈9，所述内磁极5的内部固定安装有第二内磁线圈10，所述安装板1上表面一侧固定安装有自动励磁调节器2，所述自动励磁调节器2与第二内磁线圈10之间电性连接，所述外保护罩7的内壁上固定安装有喷射环口罩6，所述喷射环口罩6 的内壁呈圆台状，且所述喷射环口罩6上端位置与内磁极5之间设置有间隙，每个所述导磁柱12的插设有环形卡板11，所述环形卡板11的圆心点与内磁极 5的圆心点之间重合，所述第一内磁线圈8与外绕组线圈9的绕组特性一致，所述环形卡板11的内壁与外壁上以环形阵列方式固定安装有多个卡线板扣13，每个所述卡线板扣13与第一内磁线圈8与外绕组线圈9之间相匹配。
24.使用原理及优点：本实用新型在使用过程中，惰性气体作为推进剂，并沿着阳极推进剂输送端3进入到放电室，惰性气体已经经过阳极推进剂输送端3 的加速，惰性气体中的电子在放电室中的电场力作用下可以进行一定方向的移动；
25.此时第二内磁性圈10和第一内磁线圈8产生的磁场力与电子的运动方向相匹配，失去正电子的离子沿着喷射环口罩6向外部喷出，从而产生相反方向的推力，而失去正电子的离子与阴极电子枪4喷射出的负离子相结合，重新形成完整离子；
26.而在正常运行期间，通过自动励磁调节器2来控制外绕组线圈9的通电状态，例如可以沿着与第一内磁线圈8同样的方向通电，从而可以对第一内磁性圈8产生的磁场力起到了增强的作用，同理，按照与第一内磁线圈8相反的方向通电，产生与第一内磁线圈8磁场力相反的磁场力，对第一内磁线圈8产生的磁场力进行削弱，从而可以限制了失去正电子的离子的运行速度，也可以进一步增加外绕组线圈9的通电电流大小，实现了消磁的作用。
27.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。