[发明专利]用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构及方法

权利要求书

1.一种用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，包括内铁芯位移调节机构、阳极位移调节机构以及两个丝杠步进电机；

内铁芯(5)以及阳极(12)与推力器之间均不固定连接；其中，内铁芯(5)与内铁芯位移调节机构连接；阳极(12)与阳极位移调节机构连接；

令两个丝杠步进电机分别为第一步进电机和第二步进电机；所述内铁芯位移调节机构在第一步进电机驱动下，对内铁芯(5)以及内极靴(4)位置进行调整，实现导磁底座(15)与内极靴(4)之间内铁芯5的长度变化；所述阳极位移调节机构，在第二步进电机驱动下，对阳极(12)位置进行调整。

2.如权利要求1所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，所述内铁芯位移调节机构包括外极靴(1)、外陶瓷环(2)、内陶瓷环(3)、内极靴(4)、内铁芯(5)、内铁芯套筒(6)、内支撑筒(7)、磁屏(8)、外铁芯(9)、外支撑筒(10)、阳极工质分配装置(11)、丝杠轴承(13)以及位移机构连杆(14)；

其中外极靴(1)连接环形外铁芯(9)，并固定于导磁底座(15)上，内支撑筒(7)和外支撑(10)固定于导磁底座(15)上；

内极靴(4)固定于内铁芯(5)顶端且套装在内陶瓷环(3)内部，第一步进电机中的丝杠穿过丝杠轴承(13)与内铁芯(5)同轴相连；内极靴(4)连同内铁芯(5)经第一步进电机驱动沿着内铁芯套筒(6)及内陶瓷环(3)表面滑动，内铁芯(5)始终同导磁底座相接触。

3.如权利要求1所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，所述阳极位移调节机构包括位移机构连杆(14)以及位移机构连板(17)；

其中，外陶瓷环(2)、内陶瓷环(3)、磁屏(8)、阳极(12)以及阳极工质分配装置(11)共同组成霍尔推力器放电通道，其中阳极工质分配装置(11)固定于阳极(12)，阳极(12)嵌套于磁屏(8)内，并可沿轴向滑动；

阳极(12)底端采用绝缘连接方式与位移机构连杆(14)连接，位移机构连杆(14)另一端固定于位移机构连板(17)；位移机构连板(17)连接第二步进电机，通过第二步进电机驱动位移机构连板(17)沿位移机构连杆(14)轴向移动。

4.如权利要求1所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，所述外极靴(1)通过螺钉连接环形外铁芯(9)。

5.如权利要求1所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，所述丝杠轴承(13)材料为不导磁材料。

6.如权利要求1所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构，其特征在于，所述位移机构连杆(14)材料为不导磁材料。

7.一种优化方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的用于霍尔推力器性能优化的多参数在线调节机构进行优化，包括如下步骤：

将所述在线调节机构安装于真空仓中，连接贮供设备和电源设备，待真空度达到要求后，开启霍尔推力器，实时监测霍尔推力器各项电气参数，并实时测量其推力，根据推力计算比冲以及效率；其中，一次优化的步骤为：

设置内外极靴在同一轴向位置，沿轴向正方向移动内铁芯，步长为1mm，固定内铁芯位置，稳定十分钟，记录数据，之后沿正向移动阳极位置，步长为1mm，并记录数据；发现推力数据出现最大值时，固定阳极位置；继续正向移动内铁芯1mm，固定内铁芯位置，同时沿正向调节阳极位置，记录该组推力最大数据；重复执行该步骤，直至移动内铁芯后，推力数据不再增大或减小，记录推力最大时的内铁芯和阳极位置，即为本次优化结果。