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大功率霍尔推力器应用的滤波单元建模分析
被引量:
2
1
作者
马浩宸
宋彦
+4 位作者
刘泽欣
刘强
王尚民
魏立秋
于达仁
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2021年第4期109-114,共6页
放电电流低频振荡的抑制是霍尔推力器应用的主要问题之一,使用RLC滤波单元是抑制霍尔推力器放电电流低频振荡的最常用方法.对于大功率霍尔推力器而言,传统的RLC滤波器存在直流功耗大、发热严重的问题.提出并设计了一种新型耦合电感结构...
放电电流低频振荡的抑制是霍尔推力器应用的主要问题之一,使用RLC滤波单元是抑制霍尔推力器放电电流低频振荡的最常用方法.对于大功率霍尔推力器而言,传统的RLC滤波器存在直流功耗大、发热严重的问题.提出并设计了一种新型耦合电感结构的滤波器,相比于传统的RLC滤波器,耦合电感结构的滤波器通过合理的参数设置存在明显的陷波特性,具有更好地抑制低频振荡的效果.对建立的电路模型进行仿真分析,得到了不同耦合电感参数的选择对低频振荡频率信号的衰减作用以及陷波频率的影响因素.结果表明:耦合电感结构的滤波器可有效降低电感值,从而降低滤波器的功耗和发热量,在理论上具有陷波特性的耦合电感结构滤波器对低频振荡具有较好的抑制特性,可以有效降低放电电流低频振荡对电源系统的干扰,具有显著的工程应用价值.
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关键词
霍尔推力器
低频振荡
耦合电感滤波器
陷波模式
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职称材料
空间引力波探测微牛电推进寿命评估研究现状
被引量:
2
2
作者
刘辉
王尚胜
+3 位作者
于达仁
赵明煊
郑思远
陈野
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2021年第5期10-20,共11页
阐述了空间引力波探测任务中无拖曳控制技术对推进系统的特殊要求,介绍了目前主要的备选推进类型:冷气推进、离子电推进、会切型霍尔电推进、胶体电推进。针对面向空间引力波探测任务的电推进系统的寿命评估工作进行了任务分析,报告了...
阐述了空间引力波探测任务中无拖曳控制技术对推进系统的特殊要求,介绍了目前主要的备选推进类型:冷气推进、离子电推进、会切型霍尔电推进、胶体电推进。针对面向空间引力波探测任务的电推进系统的寿命评估工作进行了任务分析,报告了目前微牛级电推进系统寿命试验研究现状,举例说明了目前主要应用的电推进装置寿命预测方式,包括半经验模型预测、数值模拟预测、基于数据驱动的预测以及系统层面的可靠性评估方法。对目前微牛级电推进系统的寿命评估研究现状进行总结,给出了发展思路。
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关键词
空间引力波探测
电推进
寿命试验
寿命预测模型
可靠性评估
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职称材料
霍尔推力器能量损失系统性评价方法
被引量:
1
3
作者
刘星宇
李鸿
+3 位作者
毛威
丁永杰
魏立秋
于达仁
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期465-475,共11页
从能量损失分析的角度研究影响霍尔推力器效率的典型物理过程及机理,建立了针对霍尔推力器能量损失的系统性评价方法,从霍尔推力器能量转化过程入手,并以能量的最终作用对象及性质作为分类的标准,建立了新的能量损失体系,针对各项损失...
从能量损失分析的角度研究影响霍尔推力器效率的典型物理过程及机理,建立了针对霍尔推力器能量损失的系统性评价方法,从霍尔推力器能量转化过程入手,并以能量的最终作用对象及性质作为分类的标准,建立了新的能量损失体系,针对各项损失能量建立了实验评估方法。实验结果显示,阳极热沉积、壁面热沉积、羽流发散导致的能量损失是制约霍尔推力器效率的主导因素,其占比分别达到5.2%,24.7%,6.1%。实验测得所有输出功率占输入阳极放电功率比例达到102.1%。经不确定度分析,认为是阳极热沉积、电离能、阴极耦合损失的高估导致的,但该方法诊断得到的各项损失相对数量级关系是确定的。利用实验校核了方法的可行性,为霍尔推力器性能以及设计水平的评价提供了新的视角。
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关键词
霍尔推力器
能量损失
热沉积
热流
评价方法
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职称材料
应用于电推进的碘工质电子回旋共振等离子体源
4
作者
李鑫
曾明
+2 位作者
刘辉
宁中喜
于达仁
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期228-237,共10页
电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)源具有无需内电极、低气压电离、等离子体密度较高和结构紧凑等优点,适用于小功率电推进.因此,研究小功率碘工质ECR等离子体源具有重要意义.本文首先设计了一套耐腐蚀且可以均衡稳定输...
电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)源具有无需内电极、低气压电离、等离子体密度较高和结构紧凑等优点,适用于小功率电推进.因此,研究小功率碘工质ECR等离子体源具有重要意义.本文首先设计了一套耐腐蚀且可以均衡稳定输出碘蒸汽的储供系统;然后完成了耐碘腐蚀ECR推力器设计,利用耐腐蚀的同轴谐振腔结构将微波馈送到推力器,并将通道磁场变为会切型磁场以产生更多ECR层;最终联合点火实验成功,成为国际上首个可以用于电推进的ECR电离碘工质等离子体源.分析实验和静磁场、微波电场分布发现,小功率、低流量下的不稳定等离子体羽流闪烁由寻常波电子等离子体共振加热和非寻常波ECR加热模式之间的转化引起.高流量下电离率下降是由电子损失、壁面损失和碘工质电负性导致.并依据此原理提出了改进方案.放电后等离子体源没有明显损伤,说明具备长寿命潜力.此项工作初步证实了小功率碘工质ECR电推进方案可行.
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关键词
电推进
碘工质
贮供系统
电子回旋共振等离子体源
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职称材料
题名
大功率霍尔推力器应用的滤波单元建模分析
被引量:
2
1
作者
马浩宸
宋彦
刘泽欣
刘强
王尚民
魏立秋
于达仁
机构
哈尔滨工业大学能源学院
航天
等离子体
推进
工信部
重点
实验室
兰州空间技术物理研究所
出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2021年第4期109-114,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51777045)
装备预研重点实验室基金资助项目(6142207190305)。
文摘
放电电流低频振荡的抑制是霍尔推力器应用的主要问题之一,使用RLC滤波单元是抑制霍尔推力器放电电流低频振荡的最常用方法.对于大功率霍尔推力器而言,传统的RLC滤波器存在直流功耗大、发热严重的问题.提出并设计了一种新型耦合电感结构的滤波器,相比于传统的RLC滤波器,耦合电感结构的滤波器通过合理的参数设置存在明显的陷波特性,具有更好地抑制低频振荡的效果.对建立的电路模型进行仿真分析,得到了不同耦合电感参数的选择对低频振荡频率信号的衰减作用以及陷波频率的影响因素.结果表明:耦合电感结构的滤波器可有效降低电感值,从而降低滤波器的功耗和发热量,在理论上具有陷波特性的耦合电感结构滤波器对低频振荡具有较好的抑制特性,可以有效降低放电电流低频振荡对电源系统的干扰,具有显著的工程应用价值.
关键词
霍尔推力器
低频振荡
耦合电感滤波器
陷波模式
Keywords
Hall thruster
low-frequency oscillations
coupled-inductor filter
notch mode
分类号
V439 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
空间引力波探测微牛电推进寿命评估研究现状
被引量:
2
2
作者
刘辉
王尚胜
于达仁
赵明煊
郑思远
陈野
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
航天
等离子体
推进
工信部
重点
实验室
出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2021年第5期10-20,共11页
文摘
阐述了空间引力波探测任务中无拖曳控制技术对推进系统的特殊要求,介绍了目前主要的备选推进类型:冷气推进、离子电推进、会切型霍尔电推进、胶体电推进。针对面向空间引力波探测任务的电推进系统的寿命评估工作进行了任务分析,报告了目前微牛级电推进系统寿命试验研究现状,举例说明了目前主要应用的电推进装置寿命预测方式,包括半经验模型预测、数值模拟预测、基于数据驱动的预测以及系统层面的可靠性评估方法。对目前微牛级电推进系统的寿命评估研究现状进行总结,给出了发展思路。
关键词
空间引力波探测
电推进
寿命试验
寿命预测模型
可靠性评估
Keywords
space gravitational wave detection
electric propulsion
life test
life prediction model
reliability evaluation
分类号
V439 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
霍尔推力器能量损失系统性评价方法
被引量:
1
3
作者
刘星宇
李鸿
毛威
丁永杰
魏立秋
于达仁
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
航天
等离子体
推进
工信部
重点
实验室
北京控制工程研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期465-475,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(51736003)
北京控制工程研究所先进空间推进技术实验室和北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金课题(LabASP-2019-04)。
文摘
从能量损失分析的角度研究影响霍尔推力器效率的典型物理过程及机理,建立了针对霍尔推力器能量损失的系统性评价方法,从霍尔推力器能量转化过程入手,并以能量的最终作用对象及性质作为分类的标准,建立了新的能量损失体系,针对各项损失能量建立了实验评估方法。实验结果显示,阳极热沉积、壁面热沉积、羽流发散导致的能量损失是制约霍尔推力器效率的主导因素,其占比分别达到5.2%,24.7%,6.1%。实验测得所有输出功率占输入阳极放电功率比例达到102.1%。经不确定度分析,认为是阳极热沉积、电离能、阴极耦合损失的高估导致的,但该方法诊断得到的各项损失相对数量级关系是确定的。利用实验校核了方法的可行性,为霍尔推力器性能以及设计水平的评价提供了新的视角。
关键词
霍尔推力器
能量损失
热沉积
热流
评价方法
Keywords
Hall thruster
Power loss
Thermal power deposition
Heat flow
Evaluation methodology
分类号
V439.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
应用于电推进的碘工质电子回旋共振等离子体源
4
作者
李鑫
曾明
刘辉
宁中喜
于达仁
机构
哈尔滨工业大学
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期228-237,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:52376023)资助的课题。
文摘
电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)源具有无需内电极、低气压电离、等离子体密度较高和结构紧凑等优点,适用于小功率电推进.因此,研究小功率碘工质ECR等离子体源具有重要意义.本文首先设计了一套耐腐蚀且可以均衡稳定输出碘蒸汽的储供系统;然后完成了耐碘腐蚀ECR推力器设计,利用耐腐蚀的同轴谐振腔结构将微波馈送到推力器,并将通道磁场变为会切型磁场以产生更多ECR层;最终联合点火实验成功,成为国际上首个可以用于电推进的ECR电离碘工质等离子体源.分析实验和静磁场、微波电场分布发现,小功率、低流量下的不稳定等离子体羽流闪烁由寻常波电子等离子体共振加热和非寻常波ECR加热模式之间的转化引起.高流量下电离率下降是由电子损失、壁面损失和碘工质电负性导致.并依据此原理提出了改进方案.放电后等离子体源没有明显损伤,说明具备长寿命潜力.此项工作初步证实了小功率碘工质ECR电推进方案可行.
关键词
电推进
碘工质
贮供系统
电子回旋共振等离子体源
Keywords
electric propulsion
iodine propellant
feed system
electron cyclotron resonance plasma source
分类号
V439.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大功率霍尔推力器应用的滤波单元建模分析
马浩宸
宋彦
刘泽欣
刘强
王尚民
魏立秋
于达仁
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
2
空间引力波探测微牛电推进寿命评估研究现状
刘辉
王尚胜
于达仁
赵明煊
郑思远
陈野
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
3
霍尔推力器能量损失系统性评价方法
刘星宇
李鸿
毛威
丁永杰
魏立秋
于达仁
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
4
应用于电推进的碘工质电子回旋共振等离子体源
李鑫
曾明
刘辉
宁中喜
于达仁
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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