[发明专利]一种永磁霍尔推力器

说明书

本发明提供了一种永磁霍尔推力器，包括阳极组件、外陶瓷环、内陶瓷环、磁钢套筒、磁钢、导磁底座、内铁芯及励磁线圈；所述磁钢套筒将磁钢包裹在导磁底座上，磁钢套筒与磁钢之间设置环形的内铁芯，内铁芯周围缠绕励磁线圈，励磁线圈产生的附加磁场方向与磁钢固有磁场方向相反；内陶瓷环为回转体结构，套装在磁钢套筒外壁；外陶瓷环为回转体结构，套装在内陶瓷环外侧，且外陶瓷环与内陶瓷环之间设置阳极组件，形成放电室。本发明能够改善永磁霍尔推力器点火性能。

技术领域

本发明涉及航天空间电推进技术领域，具体涉及一种永磁霍尔推力器。

背景技术

随着小卫星市场蓬勃发展，对小功率电推力器需求也愈加迫切，小功率永磁霍尔推力器减少了励磁线圈功率的消耗，具有较高的推功比，是小卫星应用的优选方案之一。如图1所示，现有永磁霍尔推力器一般包括阳极组件1、外陶瓷环2、内陶瓷环3、磁钢套筒4、磁钢5及导磁底座6，小功率永磁霍尔推力器(＜500W，口径直径小于7cm)放电室出口处磁场一般大于200Gs，该磁场强度对电子具有很强的阻隔作用，使得点火过程中阴极发射原初电子难以进入放电通道，造成推力器起弧较难实现。

正常点火低于100Gs，目前主要采用提高阳极电压(500V)对电源器件有千伏以上的高压要求和增大阳极流量(2倍额定值)等方法实现永磁霍尔推力器点火，这种点火方式中高电压、大流量等条件是一种空间资源的浪费，同时对电推进系统其他单机(PPU、贮供单元等)研制提出更高要求，这便对永磁霍尔推力器的试验和应用形成一种不利因素。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种永磁霍尔推力器，能够改善永磁霍尔推力器点火性能。

本发明采取的技术方案如下：

一种永磁霍尔推力器，所述永磁霍尔推力器包括阳极组件、外陶瓷环、内陶瓷环、磁钢套筒、磁钢、导磁底座、内铁芯及励磁线圈；

所述磁钢套筒将磁钢包裹在导磁底座上，磁钢套筒与磁钢之间设置环形的内铁芯，内铁芯周围缠绕励磁线圈，励磁线圈产生的附加磁场方向与磁钢固有磁场方向相反；内陶瓷环为回转体结构，套装在磁钢套筒外壁；外陶瓷环为回转体结构，套装在内陶瓷环外侧，且外陶瓷环与内陶瓷环之间设置阳极组件，形成放电室。

进一步地，所述励磁线圈由原阴极加热电源供电。

有益效果：

1、本发明通过在原有磁钢与磁钢套筒之间设置环形的内铁芯，内铁芯周围缠绕励磁线圈，由励磁线圈产生附加磁场以减弱放电室内出口磁场强度，克服强磁场对阴极原初电子阻隔作用，使阴极发射的原初电子更容易进入放电室内，以便推力器起弧、引束流，进而使得放电室更容易点火，改善永磁霍尔推力器点火性能，同时不会对电源单元、贮供单元供气、控制单元等单机造成额外负担。

2、本发明励磁线圈供电电源由原阴极加热电源提供，不再消耗额外功率，对永磁霍尔推力器稳定工作无影响，不破坏永磁特征。而且，由于阴极加热电源为恒流源，本身电流较大，所以励磁线圈匝数少，重量轻。

附图说明

图1为现有永磁霍尔推力器结构示意图；

图2为本发明的永磁霍尔推力器示意图。

其中，1-阳极组件、2-外陶瓷环、3-内陶瓷环、4-磁钢套筒、5-磁钢、6-导磁底座、7-励磁线圈、8-内铁芯。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种永磁霍尔推力器，利用在点火过程中增加附加磁场，以减弱放电室内出口磁场强度的工作原理，增加内铁芯8及励磁线圈7，如图2所示，本永磁霍尔推力器包括阳极组件1、外陶瓷环2、内陶瓷环3、磁钢套筒4、磁钢5、导磁底座6、内铁芯8及励磁线圈7。