一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统技术方案

一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统，包括超导磁体、升降平台、电源引线、冷却夹层通道、制冷机、真空泵组、超导电源以及真空舱。超导磁体与大功率附加场磁等离子体动力推力器匹配安装，并通过支架与升降台面螺钉安装置于真空舱内，超导磁体上部通过冷却夹层通道与制冷机相连，内置电源引线从上部连接超导电源，制冷机侧面预留法兰连接真空泵组。本发明专利技术通过超导磁体与推力器匹配系统优化设计和热仿真分析，合理进行系统布局和预留接口端，解决了常规超导系统冷却系统须就近放置以及管路延长所带来的漏热的问题，实现了超导在真空下闭环稳定运行并与推力器联合试验。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统
本专利技术涉及一种用于附加场磁等离子体动力推力器的超导系统。
技术介绍
随着航天器应用电推进平台和深空探测任务的需求，我国已开展多种电推进技术研究，并取得了长足的进步，但鉴于我国大功率空间电源技术仍处于研制阶段，国内对大功率MPDT的研究起步较晚。磁动力等离子体推力器的工作原理是通过在阴阳极之间放电形成电弧，由推进剂形成的高温等离子体中有高电流通过，电流感生磁场和附加磁场与电流相互作用，产生轴向的洛伦兹力，使推进剂加速排出产生推力。大功率MPD推力器的效率一直是制约其广泛应用的瓶颈。MPD推力器的效率提升主要依靠内部等离子体的运动调控，也就是优化设计后的强磁场。现有国内在MPD推力器上应用的磁线圈均为常规铜线圈，重量大、磁场弱、功耗高、工程应用难度大，这就大大削弱了磁场对等离子体的约束力，导致推力器效率较低。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导磁体，采用低温超导技术，在极低的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统，其特征在于：包括超导磁体(1)、升降平台(2)、电源引线(3)、冷却夹层通道(4)、制冷机(5)、真空泵组(6)、超导电源(7)以及真空舱(8)；/n升降平台(2)安装在真空舱(8)内，超导磁体(1)通过支架与升降平台(2)连接；冷却夹层通道(4)包括中心管路和杜瓦通道，杜瓦通道包裹中心管路；冷却夹层通道(4)通过杜瓦通道连通制冷机(5)和超导磁体(1)，制冷机(5)通过管路连接至真空泵组(6)实现杜瓦通道内部真空；电源引线(3)置于冷却夹层通道(4)的中心管路中，制冷机(5)通过冷却夹层通道(4)的中心管路向超导磁体(1)充入低温液体；...

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统，其特征在于：包括超导磁体(1)、升降平台(2)、电源引线(3)、冷却夹层通道(4)、制冷机(5)、真空泵组(6)、超导电源(7)以及真空舱(8)；
升降平台(2)安装在真空舱(8)内，超导磁体(1)通过支架与升降平台(2)连接；冷却夹层通道(4)包括中心管路和杜瓦通道，杜瓦通道包裹中心管路；冷却夹层通道(4)通过杜瓦通道连通制冷机(5)和超导磁体(1)，制冷机(5)通过管路连接至真空泵组(6)实现杜瓦通道内部真空；电源引线(3)置于冷却夹层通道(4)的中心管路中，制冷机(5)通过冷却夹层通道(4)的中心管路向超导磁体(1)充入低温液体；电源引线(3)通过供电电线连接至超导电源(7)。


2.根据权利要求1所述的一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统，其特征在于：超导磁体(1)为圆柱形结构，外径范围为350～450mm，内径范围为150～200mm，圆柱高度为120～180mm。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于大功率附加场磁等离子体动力推力器的超导系统，其特征在于：超导磁体(1)的中心磁场强度超过1T，且沿轴向先增加后减小，磁感线空间分布呈先收敛后扩散的形式。


4.根据权利要求3所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛云天，李永，宋云涛，周成，郑金星，王戈，王宝军，丁凤林，宋飞，赵博强，田海龙，翟阔阔，陶冶，刘海洋，应磊，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11