CN111768969A - 一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 - Google Patents
一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111768969A CN111768969A CN202010560475.1A CN202010560475A CN111768969A CN 111768969 A CN111768969 A CN 111768969A CN 202010560475 A CN202010560475 A CN 202010560475A CN 111768969 A CN111768969 A CN 111768969A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- winding
- wire
- excitation coil
- paint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/12—Insulating of windings
- H01F41/122—Insulating between turns or between winding layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/12—Insulating of windings
- H01F41/125—Other insulating structures; Insulating between coil and core, between different winding sections, around the coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,通过特定的绕制方法,令绕组线与金属骨架之间、绕组线与绕组线之间、绕组线与出线孔之间均具有双重绝缘层保护,选取特殊的出线方式增大了出线位置的弯曲半径,确保了励磁线圈在高温下的可靠绝缘,同时通过励磁线圈及线圈骨架的整体设计流程提升了励磁线圈的使用稳定性,能够实现良好的绝缘效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,属于霍尔推力器设计领域。
背景技术
霍尔推力器是目前国际上典型的一种电推进装置,推进剂氙气从环形放电通道上游的分配器进入通道内,同时分配器兼作阳极提供高电位;电子从环形放电通道下游出口处的阴极喷出,阴极提供低电位。阴极喷出的一部分电子进入到环形放电通道内部,在外部磁路产生的径向磁场和内部自洽生成的轴向电场作用下进行霍尔漂移运动,电子和推进剂原子发生碰撞电离产生离子,离子被轴向电场加速喷出产生推力,电子通过各种传导机制达到阳极。阴极喷出的另一部分电子进入羽流区和高速喷出的离子中和,保持羽流的电中性。霍尔推力器的主要组成部分包括环形放电通道、磁路、分配器、阴极等。
霍尔推力器工作时,磁路中的励磁线圈在自身焦耳热和放电通道内等离子体产热的双重作用下,励磁线圈的工作温度较高,达到300~600℃范围。霍尔推力器的励磁线圈的绕制必须在线圈骨架绝缘处理、进线和出线口保护、导线绑扎和固定等方面采取有效的高温防护措施。
目前,常规的绕线方法只能适应250℃以内的温度使用环境,一般采用有机涂层绝缘绕组线,该有机涂层厚度很薄,有机涂层的韧性和结合强度远优于无机涂层。一般常规的绕线方法在出线方式上未采取特殊的绕制方法,容易在出线处导线弯曲半径过小,容易导致无机涂层破损,无法适用于霍尔推力器。
发明内容
本发明解决的技术问题是:针对目前现有技术中,传统的有机涂层绝缘绕组线在无特殊绕制方法的情况下容易导致无机涂层破损的问题,提出了一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的:
一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,具体步骤为:
(1)确定绕线层分布,于霍尔推力器线圈骨架上设绕线窗口,确定绕线窗口深度及绕线窗口面积;其中,所述线圈骨架为U形回转体;
(2)对绕线窗口的底面及侧壁进行喷砂处理,利用无水乙醇对喷砂处理后的绕线窗口内壁进行清洗并烘干;
(3)利用三组份待喷漆进行配漆,对烘干后的绕线窗口内壁进行厚度均匀的喷漆处理;
(4)将喷漆处理后线圈骨架利用镍箔包覆并于真空炉内进行高温处理,并于高温处理结束后自然冷却;
(5)选取励磁线圈,于励磁线圈始端套装玻璃纤维管,并进行绕线;
(6)对绕好的励磁线圈进行放气及固化处理,利用镍箔包覆励磁线圈及线圈骨架并于真空炉内进行二次高温处理;
(7)将二次高温处理后的励磁线圈及线圈骨架安装于霍尔推力器上,并按照额定放电功率进行霍尔推力器真空点火试验,点火至霍尔推力器励磁线圈达到热平衡后持续工作4~8小时,于工作结束后在高真空下静置处理直至霍尔推力器冷却至200℃以下出罐,将励磁线圈从霍尔推力器上拆下。
所述步骤(1)中,所述绕线层包括线圈绕制层、线圈出线层、线圈绑扎层,所述绕线窗口可以绕制的线圈匝数确定方法为:
线圈绕制层深度H1确定方法为:
H1=H-H2-H3;
式中,H为绕线窗口深度,H2为线圈出线层深度,一般选取为2倍绕组线直径,H3为线圈绑扎层深度,一般选取为1倍绕组线直径。
所述步骤(2)中,所述喷砂处理具体为:
以绕线窗口的底面为B面,侧壁分别为A、C面,利用80-100目的金刚砂对A、B、C面均进行喷砂,对A、B、C面中任意一面进行喷砂处理时喷射角度范围均为70°-80°,喷砂时间为4-5分钟,喷射距离为100-150mm,喷射压力为0.3MPa-0.5MPa。
所述步骤(3)中,配漆步骤具体为:
(3-1)选用水性纳米陶瓷作为待喷漆,主要成分为酒精、去离子水、SiO2、CuO、Cr2O3等,由A、B、C三种组份配制而成,配漆时先将A、B两组份各自搅拌20-30分钟至均匀后,利用烧杯称取100克A组分待喷漆,并按照A:B=1.4:1的重量比称取对应质量的B组分待喷漆,将B组分缓慢加入A组分中搅拌4个小时;
(3-2)将C组分待喷漆搅拌20-30分钟至均匀后,将C组分待喷漆加入步骤(3-1)所得A-B组份混合漆并搅拌20-30分钟至均匀,密封静置1小时,利用300-400目筛网过滤后使用。
所述步骤(3)中,步骤(3-2)所得待喷漆需在配漆完成后36小时内使用,喷漆处理后绕线窗口内壁无残留物。
所述步骤(4)中,所述高温处理具体为:
(4-1)将喷漆处理后线圈骨架利用单层镍箔包覆后放入真空炉内,对真空炉进行抽真空直至压力≤0.01Pa并加热至90±5℃,保温8分钟;
(4-2)继续对真空炉加热至280±5℃,保温1小时后令线圈骨架随炉冷却。
所述步骤(5)中,励磁线圈绕线的具体步骤为:
以绕线窗口C面为初始绕制端面,将励磁线圈一端先预留出一段长度不绕直接甩出,然后沿C面端面方向进线,C面端面外圆处进线的方位与A面上的出线孔在周向上至少有90°的方位角夹角,贴着绕线窗口C面以渐进螺旋线的形式到达B面,由C面向A面绕制N圈后再由A面向C面绕制相同圈数,反复绕制M次直至B面圆柱体上绕制的线圈匝数达到所需的匝数要求,并且励磁线圈绕制结束点位置应在轴向上距离B面一段距离,在周向上与出线孔至少有90°的方位角夹角,将励磁线圈进线端从绕制结束点拉出以渐进螺旋线的形式到达A面上设置的出线孔方位后拉出线,励磁线圈另一端预留的一段不绕的导线以渐进螺旋线的形式到达沿A面上设置的出线孔方位后直接拉出,将励磁线圈的两根引线用高硅氧玻璃纤维绳绑在B面圆柱体外绕制的线圈上并对打的结用硅橡胶进行点封防松,打结绑紧后形成线圈绑扎层,所述励磁线圈两端出线高度为线圈出线层。所述预留长度等于励磁线圈所需的引线长度。所述励磁线圈的两个引出线都是从B面圆柱体外绕制的线圈外侧引出,励磁线圈在绕制过程中的弯曲半径不小于B面圆柱体的半径;励磁线圈沿C端面的进线以及绕制结束后的两根引出线都是按照渐进螺旋线的形式逐渐过渡到出线孔,这些过程中导线的弯曲半径不小于导线直径的5倍。
所述步骤(6)中,二次高温处理具体为:
于包覆的镍箔表面设置8个放气孔,对真空炉抽真空至压力≤0.01Pa,加热到280±5℃,保温8小时后令励磁线圈与线圈骨架随炉冷却。
本发明与现有技术相比的优点在于:
本发明提供的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,通过特定的绕制方法,令绕组线与金属骨架之间、绕组线与绕组线之间、绕组线与出线孔之间均具有双重绝缘层保护,并且特殊的出线方式增大了出线位置的弯曲半径,确保了励磁线圈在高温下的可靠绝缘,解决了现有技术中传统有机涂层绝缘绕组线容易出现的无机涂层破损问题,实现了可靠绝缘,同时通过励磁线圈及线圈骨架的整体设计流程提升了励磁线圈的使用稳定性。
附图说明
图1为发明提供的霍尔推力器结构示意图;
图2为发明提供的线圈骨架结构示意图;
图3为发明提供的线圈骨架结构示意图;
图4为发明提供的励磁线圈绕线过程示意图;
具体实施方式
在霍尔推力器中,如图1所示,推进剂氙气从环形放电通道(20)上游的分配器(30)进入通道内,同时分配器兼作阳极提供高电位;电子从环形放电通道下游出口处的阴极(40)喷出,阴极提供低电位。阴极喷出的一部分电子进入到环形放电通道内部,在外部磁路(10)产生的径向磁场和内部自洽生成的轴向电场作用下进行霍尔漂移运动,电子和推进剂原子发生碰撞电离产生离子,离子被轴向电场加速喷出产生推力,电子通过各种传导机制达到阳极。阴极喷出的另一部分电子进入羽流区和高速喷出的离子中和,保持羽流的电中性。
一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,通过线圈骨架设计、绕线方法改进及励磁线圈整体处理,解决了传统有机涂层绝缘绕组线容易出现的问题,具体步骤如下:
(1)如图2所示,确定绕线层分布,于霍尔推力器线圈骨架上设绕线窗口,根据线圈骨架的绕线窗口深度及宽度确定出线圈匝数、绕制层数、每层绕制的匝数;其中,所述线圈骨架为U形回转体;
所述绕线层包括线圈绕制层、线圈出线层、线圈绑扎层,所述绕线窗口可以绕制的线圈匝数确定方法为:
线圈绕制层深度H1确定方法为:
H1=H-H2-H3;
式中,H为绕线窗口深度,H2为线圈出线层深度,一般选取为2倍绕组线直径,H3为线圈绑扎层深度,一般选取为1倍绕组线直径。
(2)对绕线窗口的底面及侧壁进行喷砂处理,利用无水乙醇对喷砂处理后的绕线窗口内壁进行清洗并烘干;
其中,喷砂处理具体为:
以绕线窗口的底面为B面,侧壁分别为A、C面,利用80-100目的金刚砂对A、B、C面均进行喷砂,对A、B、C面中任意一面进行喷砂处理时喷射角度范围均为70°-80°,喷砂时间为4-5分钟,喷射距离为100-150mm,射压力为0.3MPa-0.5MPa。
(3)利用三组份水性纳米陶瓷待喷漆进行配漆,对烘干后的绕线窗口内壁进行厚度均匀的喷漆处理;
其中,配漆步骤具体为:
(3-1)选用水性纳米陶瓷作为待喷漆,主要成分为酒精、去离子水、SiO2、CuO、Cr2O3等,由A、B、C三种组份配制而成,将A、B两组份待喷漆各自搅拌20-30分钟至均匀后,利用烧杯称取100克A组分待喷漆,并按照A:B=1.4:1的重量比称取对应质量的B组分待喷漆,将B组分缓慢加入A组分中搅拌4个小时;
(3-2)将C组分待喷漆搅拌20-30分钟至均匀后,将C组分待喷漆加入步骤(3-1)所得A-B组混合漆并搅拌20-30分钟至均匀,密封静置1小时,利用300-400目筛网过滤后使用;所得待喷漆需在配漆完成后36小时内使用,喷漆处理后绕线窗口内壁无残留物;
(4)将喷漆处理后线圈骨架利用镍箔包覆并于真空炉内进行高温处理,并于高温处理结束后自然冷却;
高温处理具体为:
(4-1)将喷漆处理后线圈骨架利用单层镍箔包覆后放入真空炉内,对真空炉进行抽真空直至压力≤0.01Pa并加热至90±5℃,保温8分钟;
(4-2)继续对真空炉加热至280±5℃,保温1小时后令线圈骨架随炉冷却;
(5)选取励磁线圈,于励磁线圈始端套装玻璃纤维管,并进行绕线;
如图3、图4(a)~(e)所示,图4中,图(a)是励磁线圈沿C端面的进线以及从第一层C端面到A端面的线圈绕制示意图;图(b)是励磁线圈中间层从A端面到C端面的线圈绕制示意图;图(c)是励磁线圈中间层从C端面到A端面的线圈示意图;图(d)励磁线圈最外层线圈绕制结束位置以及一端引线出线示意图;图(e)励磁线圈出线层的两个引线出线示意图。绕线处理时,具体步骤如下:
励磁线圈选用耐600℃高温的玻璃纤维编织或云母带绕包的有机和无机复合涂层绝缘的绕组线。线圈始端套上玻璃纤维管,套管长度800mm,以绕线窗口C面为初始绕制端面,将励磁线圈一端先预留出一段长度不绕直接甩出,然后沿C面端面方向进线,C面端面外圆处进线的方位与A面上的出线孔在周向上至少有90°的方位角夹角,贴着绕线窗口C面以渐进螺旋线的形式到达B面,由C面向A面绕制N圈后再由A面向C面绕制相同圈数,反复绕制M次直至B面圆柱体上绕制的线圈匝数达到线圈绕制层的匝数要求,并且励磁线圈绕制结束点位置应在轴向上距离B面一段距离,在周向上与出线孔至少有90°的方位角夹角,将励磁线圈进线端从绕制结束点拉出以渐进螺旋线的形式到达A面上设置的出线孔方位后拉出线,励磁线圈另一端预留的一段不绕的绕组线以渐进螺旋线的形式到达沿A面上设置的出线孔方位后直接拉出,将励磁线圈的两根引线用高硅氧玻璃纤维绳绑在B面圆柱体外绕制的线圈上并对打的结用硅橡胶进行点封防松,打结绑紧后形成线圈绑扎层,所述励磁线圈两端出线高度为线圈出线层。所述预留长度等于励磁线圈所需的引线长度。所述励磁线圈的两个引出线都是从B面圆柱体外绕制的线圈外侧引出,励磁线圈在绕制过程中的弯曲半径不小于B面圆柱体的半径;励磁线圈沿C端面的进线以及绕制结束后的两根引出线都是按照渐进螺旋线的形式逐渐过渡到出线孔,这些过程中绕组线的弯曲半径R≥5倍导线半径,再以自然平直状态从出线口处顺出。在两个引线引出的渐进螺旋段用玻璃纤维线缠绕3~5圈捆扎结实,再用玻璃纤维线缠绕将整个线圈捆扎3~5圈。
绕线过程中,绕线方向需保持一致、每一层导线平整,无凸起;绕线时控制手劲儿,保持松紧适度一致。(6)对绕好的励磁线圈进行放气及固化处理,利用镍箔包覆励磁线圈及线圈骨架并于真空炉内进行二次高温处理;
二次高温处理具体为:
于包覆的镍箔表面设置8个放气孔,对真空炉抽真空至压力≤0.01Pa,加热到280℃,保温8小时后令励磁线圈与线圈骨架随炉冷却;
(7)将二次高温处理后的励磁线圈及线圈骨架安装于霍尔推力器上,并按照额定放电功率进行霍尔推力器真空点火试验,点火至霍尔推力器励磁线圈达到热平衡后持续工作4小时,于工作结束后静置处理直至霍尔推力器冷却至200℃以下出罐,将励磁线圈从霍尔推力器上拆下。
下面结合具体实施例进行进一步说明:
在本实施例中,首先选取线圈骨架为金属材质的U形回转体,线圈窗口的具体深度H为14mm,宽度L为44mm,绕组线外径为φ1.3mm,同时确定绕线匝数为270匝;
对绕线窗口的A面、B面、C面进行喷砂处理,以提高漆膜结合强度,要求喷砂后表面粗糙度达到Ra3.2-6.3。用80-100目的金刚砂进行喷砂,喷射距离100-150mm,喷射压力0.3MPa-0.5MPa,喷射角度与基体表面成70°-80°,喷砂时间4-5分钟。喷砂后用洁净无水乙醇将零件表面(包括喷砂表面)清洗干净,并吹干或烘干;
对绕线窗口的A面、B面、C面进行喷漆,喷漆和喷砂的间隔时间不大于24小时,漆为水性纳米陶瓷,由A、B、C三组分按一定比例混合而成,其中:
使用前将A、B两组分各自搅拌20-30分钟至均匀后,然后用烧杯先称取A组分质量若干克,再按A:B=1.4:1重量比称取B组分,将B组分缓慢加入A组分中,搅拌4个小时,然后将C组分搅拌20-30分钟至均匀后,按A、B组分混合物:C=1.7:1重量比,称重C组分,然后将C组分加入A、B组分混合液中,搅拌20-30分钟至均匀后,再密封静置1小时后,用300-400目筛网过滤后使用。混合后的漆需要在36小时内使用完毕;
利用喷枪在喷砂的绕线窗口喷涂水性纳米陶瓷漆,喷漆应均匀一致,厚度0.03mm-0.05mm,不允许有杂物留在零件上;
将喷漆后的线圈骨架零件用一层镍箔包起来放在真空炉内,对真空炉抽真空至压力≤0.01Pa,然后加热到90±5℃,保温8分钟,然后再加热到280±5℃,保温1小时后随炉冷却;
励磁线圈选用耐600℃高温的玻璃纤维编织或云母带绕包的有机和无机复合涂层绝缘的绕组线。线圈始端套上玻璃纤维管,套管长度800mm,线圈绕组线从出线孔端面相对的端面C为初始绕制端面开始绕制,将励磁线圈一端先预留出一段长度不绕直接甩出,然后沿C面端面方向进线,C面端面外圆处进线的方位与A面上的出线孔在周向上至少有90°的方位角夹角,贴着绕线窗口C面以渐进螺旋线的形式到达B面,由C面向A面绕制N圈后再由A面向C面绕制相同圈数,反复绕制M次直至B面圆柱体上绕制的线圈匝数达到线圈绕制层的匝数要求,并且励磁线圈绕制结束点位置应在轴向上距离B面一段距离,在周向上与出线孔至少有90°的方位角夹角,将励磁线圈进线端从绕制结束点拉出以渐进螺旋线的形式到达A面上设置的出线孔方位后拉出线,励磁线圈另一端预留的一段不绕的绕组线以渐进螺旋线的形式到达沿A面上设置的出线孔方位后直接拉出,将励磁线圈的两根引线用高硅氧玻璃纤维绳绑在B面圆柱体外绕制的线圈上并对打的结用硅橡胶进行点封防松,打结绑紧后形成线圈绑扎层,所述励磁线圈两端出线高度为线圈出线层。所述预留长度等于励磁线圈所需的引线长度。所述励磁线圈的两个引出线都是从B面圆柱体外绕制的线圈外侧引出,励磁线圈在绕制过程中的弯曲半径不小于B面圆柱体的半径;励磁线圈沿C端面的进线以及绕制结束后的两根引出线都是按照渐进螺旋线的形式逐渐过渡到出线孔,这些过程中绕组线的弯曲半径R≥5倍导线半径,再以自然平直状态从出线口处顺出。在两个引线引出的渐进螺旋段用玻璃纤维线缠绕3~5圈捆扎结实,再用玻璃纤维线缠绕将整个线圈捆扎3~5圈。
绕线过程中,绕线方向需保持一致、每一层导线平整,无凸起;绕线时控制手劲儿,保持松紧适度一致。对励磁线圈进行放气和固化处理,将绕制好的励磁线圈用镍箔包好放在真空炉内,镍箔表面用针扎8个放气孔,对真空炉中抽真空至压力≤0.01Pa,加热到280℃,保温8小时后随炉冷却;
将励磁线圈装在霍尔推力器上,按照额定放电功率对霍尔推力器进行真空点火试验,点火至推力器励磁线圈达到热平衡后再持续工作4小时,推力器在高真空下冷却至200℃以下出罐,将励磁线圈从霍尔推力器上拆下。
本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。
Claims (8)
1.一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:
(1)确定绕线层分布,于霍尔推力器线圈骨架上设绕线窗口,确定绕线窗口深度及绕线窗口面积;其中,所述线圈骨架为U形回转体;
(2)对绕线窗口的底面及侧壁进行喷砂处理,利用无水乙醇对喷砂处理后的绕线窗口内壁进行清洗并烘干;
(3)利用三组份待喷漆进行配漆,对烘干后的绕线窗口内壁进行厚度均匀的喷漆处理;
(4)将喷漆处理后线圈骨架利用镍箔包覆并于真空炉内进行高温处理,并于高温处理结束后自然冷却;
(5)选取励磁线圈,于励磁线圈始端套装玻璃纤维管,并进行绕线;
(6)对绕好的励磁线圈进行放气及固化处理,利用镍箔包覆励磁线圈及线圈骨架并于真空炉内进行二次高温处理;
(7)将二次高温处理后的励磁线圈及线圈骨架安装于霍尔推力器上,并按照额定放电功率进行霍尔推力器真空点火试验,点火至霍尔推力器励磁线圈达到热平衡后持续工作4~8小时,于工作结束后在高真空下静置处理直至霍尔推力器冷却至200℃以下出罐,将励磁线圈从霍尔推力器上拆下。
3.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述喷砂处理具体为:
以绕线窗口的底面为B面,侧壁分别为A、C面,利用80-100目的金刚砂对A、B、C面均进行喷砂,对A、B、C面中任意一面进行喷砂处理时喷射角度范围均为70°-80°,喷砂时间为4-5分钟,喷射距离为100-150mm,喷射压力为0.3MPa-0.5MPa。
4.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(3)中,配漆步骤具体为:
(3-1)选用水性纳米陶瓷作为待喷漆,主要成分为酒精、去离子水、SiO2、CuO、Cr2O3等,由A、B、C三种组份配制而成,配漆时先将A、B两组份各自搅拌20-30分钟至均匀后,利用烧杯称取100克A组分待喷漆,并按照A:B=1.4:1的重量比称取对应质量的B组分待喷漆,将B组分缓慢加入A组分中搅拌4个小时;
(3-2)将C组分待喷漆搅拌20-30分钟至均匀后,将C组分待喷漆加入步骤(3-1)所得A-B组份混合漆并搅拌20-30分钟至均匀,密封静置1小时,利用300-400目筛网过滤后使用。
5.根据权利要求4所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(3)中,步骤(3-2)所得待喷漆需在配漆完成后36小时内使用,喷漆处理后绕线窗口内壁无残留物。
6.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(4)中,所述高温处理具体为:
(4-1)将喷漆处理后线圈骨架利用单层镍箔包覆后放入真空炉内,对真空炉进行抽真空直至压力≤0.01Pa并加热至90±5℃,保温8分钟;
(4-2)继续对真空炉加热至280±5℃,保温1小时后令线圈骨架随炉冷却。
7.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(5)中,励磁线圈绕线的具体步骤为:
以绕线窗口C面为初始绕制端面,将励磁线圈一端先预留出一段长度不绕直接甩出,然后沿C面端面方向进线,C面端面外圆处进线的方位与A面上的出线孔在周向上至少有90°的方位角夹角,贴着绕线窗口C面以渐进螺旋线的形式到达B面,由C面向A面绕制N圈后再由A面向C面绕制相同圈数,反复绕制M次直至B面圆柱体上绕制的线圈匝数达到所需的匝数要求,并且励磁线圈绕制结束点位置应在轴向上距离B面一段距离,在周向上与出线孔至少有90°的方位角夹角,将励磁线圈进线端从绕制结束点拉出以渐进螺旋线的形式到达A面上设置的出线孔方位后拉出线,励磁线圈另一端预留的一段不绕的导线以渐进螺旋线的形式到达沿A面上设置的出线孔方位后直接拉出,将励磁线圈的两根引线用高硅氧玻璃纤维绳绑在B面圆柱体外绕制的线圈上并对打的结用硅橡胶进行点封防松,打结绑紧后形成线圈绑扎层,所述励磁线圈两端出线高度为线圈出线层。所述预留长度等于励磁线圈所需的引线长度。所述励磁线圈的两个引出线都是从B面圆柱体外绕制的线圈外侧引出,励磁线圈在绕制过程中的弯曲半径不小于B面圆柱体的半径;励磁线圈沿C端面的进线以及绕制结束后的两根引出线都是按照渐进螺旋线的形式逐渐过渡到出线孔,这些过程中导线的弯曲半径不小于导线直径的5倍。
8.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法,其特征在于:所述步骤(6)中,二次高温处理具体为:
于包覆的镍箔表面设置8个放气孔,对真空炉抽真空至压力≤0.01Pa,加热到280±5℃,保温8小时后令励磁线圈与线圈骨架随炉冷却。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010560475.1A CN111768969B (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010560475.1A CN111768969B (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111768969A true CN111768969A (zh) | 2020-10-13 |
CN111768969B CN111768969B (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=72721406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010560475.1A Active CN111768969B (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111768969B (zh) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6166422A (en) * | 1998-05-13 | 2000-12-26 | Lsi Logic Corporation | Inductor with cobalt/nickel core for integrated circuit structure with high inductance and high Q-factor |
JP2001332435A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁石コイル巻線装置および電磁石装置 |
WO2002059920A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-08-01 | General Electronic Company | Coil and method for making same |
JP2010177589A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Denso Corp | 車両用リアクトルおよびその製造方法 |
EP2505275A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Magnesium alloy coiled material |
US20130021125A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Honeywell International Inc. | Electromagnetic coil assemblies having tapered crimp joints and methods for the production thereof |
CN202772691U (zh) * | 2012-09-25 | 2013-03-06 | 宁波市镇海金腾电器有限公司 | 一种金属线圈 |
WO2013150688A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、リアクトルの製造方法、コンバータ、及び電力変換装置 |
CN103985498A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-13 | 四川华都核设备制造有限公司 | 一种电磁线圈装置及其生产工艺 |
WO2015171936A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Advanced Green Technologies, Llc | Fuel injection systems with enhanced corona burst |
CN105427997A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-23 | 黄曦雨 | 一种反应堆用电磁线圈骨架及其上的内骨架体和外壳体 |
CN207134224U (zh) * | 2017-07-11 | 2018-03-23 | 合肥艾克比电子科技有限公司 | 一种低漏感的变压器 |
JP2019065703A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 株式会社Ihi | ホールスラスタ |
CN110307132A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-10-08 | 北京控制工程研究所 | 一种提高气体均匀性的霍尔推力器定位结构 |
CN111091967A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种磁聚焦霍尔推力器的线圈固化方法 |
-
2020
- 2020-06-18 CN CN202010560475.1A patent/CN111768969B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6166422A (en) * | 1998-05-13 | 2000-12-26 | Lsi Logic Corporation | Inductor with cobalt/nickel core for integrated circuit structure with high inductance and high Q-factor |
JP2001332435A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁石コイル巻線装置および電磁石装置 |
WO2002059920A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-08-01 | General Electronic Company | Coil and method for making same |
JP2010177589A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Denso Corp | 車両用リアクトルおよびその製造方法 |
EP2505275A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Magnesium alloy coiled material |
US20130021125A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Honeywell International Inc. | Electromagnetic coil assemblies having tapered crimp joints and methods for the production thereof |
WO2013150688A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、リアクトルの製造方法、コンバータ、及び電力変換装置 |
CN202772691U (zh) * | 2012-09-25 | 2013-03-06 | 宁波市镇海金腾电器有限公司 | 一种金属线圈 |
CN103985498A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-13 | 四川华都核设备制造有限公司 | 一种电磁线圈装置及其生产工艺 |
WO2015171936A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Advanced Green Technologies, Llc | Fuel injection systems with enhanced corona burst |
CN105427997A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-23 | 黄曦雨 | 一种反应堆用电磁线圈骨架及其上的内骨架体和外壳体 |
CN207134224U (zh) * | 2017-07-11 | 2018-03-23 | 合肥艾克比电子科技有限公司 | 一种低漏感的变压器 |
JP2019065703A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 株式会社Ihi | ホールスラスタ |
CN111091967A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种磁聚焦霍尔推力器的线圈固化方法 |
CN110307132A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-10-08 | 北京控制工程研究所 | 一种提高气体均匀性的霍尔推力器定位结构 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
张亚东等: "电磁驱动线圈的力学特性及制作方法", 《高电压技术》 * |
毛威等: "面向全电推进卫星的霍尔推进技术", 《空间控制技术与应用》 * |
韩轲等: "自励模式霍尔推力器设计", 《推进技术》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111768969B (zh) | 2022-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9831069B2 (en) | CVD apparatus and method for forming CVD film | |
CN105792401B (zh) | 一种感应线圈及其制备方法 | |
CN109487216A (zh) | 线源装置和oled蒸镀机 | |
RU2020128441A (ru) | Многослойная композитная система покрытия топлива с высокотемпературной герметичностью и устойчивостью к нештатным ситуациям | |
CN107314707A (zh) | 一种复合材料导弹发射筒及其制备方法 | |
CN111768969B (zh) | 一种霍尔推力器励磁线圈绕线方法 | |
CN101834058A (zh) | 一种全封闭陶瓷烧结式干式变压器线圈及其制作方法 | |
CN207095396U (zh) | 一种复合材料导弹发射筒 | |
CN105448424A (zh) | 一种漆包线加工工艺 | |
CN101030475B (zh) | 真空炉感应线圈绝缘处理工艺 | |
CN102360858A (zh) | 一种环形铁芯变压器及生产方法 | |
CN108235472A (zh) | 一种铠装加热管及其制作工艺 | |
CN102360862A (zh) | 大功率环形变压器 | |
CN103489507B (zh) | 一种自粘性玻璃丝包复合薄膜绕包电磁线的制造设备 | |
CN213585331U (zh) | 一种6kV级增安型无火花电机绕组绝缘结构 | |
CN103339692B (zh) | 带状氧化物超导线材的制造方法及热处理装置 | |
CN108597697A (zh) | 一种玻纤复合材料绝缘子及制备方法 | |
CN106835051A (zh) | 线材卷绕镀膜机 | |
CN208970478U (zh) | 离子源和等离子体处理设备 | |
CN109360705A (zh) | 控制棒驱动机构及其电磁线圈 | |
CN206570398U (zh) | 线材卷绕镀膜机 | |
CN110993285A (zh) | 一种电压互感器及其制作方法 | |
CN201417632Y (zh) | 自粘性玻璃丝包双层漆膜变频漆包铝圆线 | |
CN110323905A (zh) | 一种高压电机电晕放电故障现场处理工艺 | |
CN209525945U (zh) | 一种6kV电机用绕组线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |