等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，涉及霍爾效應(yīng)推進(jìn)器的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有等離子霍爾效應(yīng)推力器的勵(lì)磁繞組線圈的溫度在線監(jiān)測(cè)需要額外增加測(cè)量電偶的問(wèn)題，本發(fā)明的具體步驟為，步驟一、在線采集等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流II，步驟二、將所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流II代入公式中，最終獲得等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的當(dāng)前溫度；實(shí)現(xiàn)等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)。本發(fā)明具體應(yīng)用在等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的溫度測(cè)量領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及霍爾效應(yīng)推進(jìn)器的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]微小衛(wèi)星體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，發(fā)射方式靈活、成本較低、研制周期短，已經(jīng)成為當(dāng)今衛(wèi)星領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)之一。衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)可以減小每個(gè)衛(wèi)星的復(fù)雜性并能提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，并且每個(gè)衛(wèi)星的尺寸和重量的減小也會(huì)降低衛(wèi)星發(fā)射的費(fèi)用，已逐步應(yīng)用到商業(yè)領(lǐng)域。為了能夠?qū)崿F(xiàn)微小衛(wèi)星的準(zhǔn)確定位和姿態(tài)調(diào)整，對(duì)推力系統(tǒng)的要求是小推力、低功率，然而傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)器比沖小，推力大，效率低，不能滿足微小衛(wèi)星對(duì)小推力、低功率、高效率、高比沖推進(jìn)裝置的要求。電推進(jìn)裝置是通過(guò)電加熱或者電磁場(chǎng)的作用力加速推進(jìn)劑氣體以獲得推力，其比沖為傳統(tǒng)化學(xué)推進(jìn)方式的1.5倍到25倍，當(dāng)質(zhì)量流量低時(shí)其推力能夠滿足微小衛(wèi)星對(duì)推力的要求，且效率要遠(yuǎn)高于化學(xué)推進(jìn)器。
[0003]霍爾推力器是一類(lèi)已廣泛應(yīng)用的電推進(jìn)裝置，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，霍爾推力器屬于電推進(jìn)范疇，是電磁式電推進(jìn)的典型代表?；魻柾屏ζ饕话憔哂兄锌展草S結(jié)構(gòu)，在其環(huán)形通道內(nèi)存在徑向的磁場(chǎng)和軸向的電場(chǎng)，中性原子工質(zhì)(通常為氙)被電子電離后在軸向電場(chǎng)作用下被加速?lài)姵鰪亩a(chǎn)生反向推力。磁場(chǎng)對(duì)推進(jìn)器的性能起著至關(guān)重要的作用?；魻柾屏ζ鞔艌?chǎng)通常由通電線圈形成，線圈功耗通常為幾十瓦到百瓦量級(jí)，絕大部分的功耗以線圈發(fā)熱的形式耗散，同時(shí)霍爾推力器等離子體放電過(guò)程中伴隨著大量熱量的產(chǎn)生。在真空工作條件下，緊湊的而狹小的勵(lì)磁繞組空間，限制推力器線圈熱量的疏導(dǎo)，因此霍爾推力器線圈溫度在線監(jiān)測(cè)是反映推力器工作狀態(tài)和可靠性的重要指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有等離子霍爾效應(yīng)推力器的勵(lì)磁繞組線圈的溫度在線監(jiān)測(cè)需要額外增加測(cè)量電偶的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法。
[0005]等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，它的具體步驟為，
[0006]步驟一、在線采集等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1,
[0007]步驟二、將所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1R入公式
[0009]中，最終獲得等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的當(dāng)前溫度；實(shí)現(xiàn)等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)；
[0010]其中，α為勵(lì)磁繞組的溫度系數(shù)；
[0011 ] R*為勵(lì)磁繞組在初始溫度下的電阻；
[0012]t0為勵(lì)磁繞組的初始溫度；[0013]tl為某一時(shí)刻勵(lì)磁繞組的溫度；
[0014]所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組為純銅導(dǎo)線時(shí)，α的取值為254.4529 ；
[0015]所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組為純鋁導(dǎo)線時(shí)，α的取值為233.1002 ；
[0016]所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組為純銀導(dǎo)線時(shí)，α的取值為1.7277。
[0017]本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是，本發(fā)明在不增加任何測(cè)量元件的情況下，保持等離子體霍爾效應(yīng)推力器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和原有結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，在不增加測(cè)量電偶的條件下實(shí)現(xiàn)了等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)，適合于未來(lái)航天中各種線圈類(lèi)設(shè)備的溫度的在線監(jiān)測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法的流程圖。
[0019]圖2為本發(fā)明所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組中的附加繞組的電阻與溫度的關(guān)系圖。
[0020]圖3為本發(fā)明所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組中的內(nèi)部繞組的電阻與溫度的關(guān)系圖。
[0021]圖4為本發(fā)明所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組中的外部繞組的電阻與溫度的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:參見(jiàn)圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，它的具體步驟為，
[0023]步驟一、在線采集等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1,
[0024]步驟二、將所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1R入公式
【權(quán)利要求】
1.等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，它的具體步驟為， 步驟一、在線采集等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1, 步驟二、將所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1和電流I1代入公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的在線采集離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電壓U1采用電壓互感器實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組溫度在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的在線采集等離子體霍爾效應(yīng)推力器勵(lì)磁繞組的電流I1采用電流互感器實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01K7/16GK103471738SQ201310441397
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】劉洪巖, 魏立秋, 楊子怡, 韓柯, 于達(dá)仁 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)