Разработка высокотемпературных плазменных преобразователей напряжения и тока — элементов систем согласования параметров термоэмиссионного реактора и электроракетной двигательной установки - page 7

параметров теплофизического состояния СКЭ
,
в котором реализуется
полное управление разрядом в вентиле
(
гашение и поджиг
).
Выполнен
-
ные работы показывают
,
что такое управление СКЭ возможно в доста
-
точно узком диапазоне давлений пара цезия
— 0
,
01
. . .
0
,
1
Па
,
причем
давление пара бария
(0
,
1
. . .
1
Па
)
существенно выше
[6],
чем давление
пара цезия
.
С увеличением давления пара цезия
(
более
0,13
Па
)
сетка
теряет управляющие свойства
(
из
-
за увеличения времени деионизации
и снижения работы выхода ее поверхности
,
что способствует генерации
заряженных частиц с эмиссией их в область анод
сетка
).
Обеспечение
равновесия паровых фаз в МЭЗ СКЭ в таких случаях требует достаточ
-
но сложных конструктивных решений и снижает общую надежность
СКЭ
.
Проведенные исследования
[8]
показали возможность существен
-
ного расширения диапазона рабочего давления пара цезия в МЭЗ без
потери управляемости
.
Один из способов
это наложение внешнего
поперечного магнитного поля на дуговой разряд
[8].
Преимущества
такого способа следующие
:
независимость управления от полярно
-
сти импульса
,
подаваемого на магнитную катушку
;
отсутствие прямой
электрической связи между основной и управляющей электрическими
цепями
.
Особенно эффективен способ при
j
p
=
J
к
p
,
когда низковольтная не
-
самостоятельная дуга чувствительна к балансу скоростей ионизации и
рекомбинации
.
В этом случае сетка выполняет роль коллектора элек
-
тронов разряда
,
отклоняемых магнитным полем
,
что было подтвержде
-
но экспериментально
.
Гашение дуги обеспечивается сравнительно не
-
большими величинами импульса магнитного поля
B
=
50
. . .
300
Гс
,
при этом зависимости
B
=
f
1
(
j
кр
)
и
U
с
.
гаш
=
f
(
j
кр
)
носят схожий ха
-
рактер
(
рис
. 4).
Однако в отличие от сеточного режима управления
,
в
случае магнитного способа управления обрыв тока в СКЭ обеспечи
-
вался при давлениях пара цезия вплоть до
p
С
s
=
1
. . .
2
,
33
Па
,
а давле
-
ние пара бария было снижено на один
-
два порядка
,
что облегчило кон
-
структивное исполнение систем подачи пара и регулировани
e
равнове
-
сия паровых фаз наполнителей
.
Одновременно исследовано совмест
-
ное воздействие поперечного магнитного поля и сеточного потенциала
на гашение разряда в МЭЗ
,
которое показало
,
что в этом случае величи
-
на потребного сеточного потенциала снижается почти в
2
раза
.
Эффек
-
тивность управления разрядом зависит от характера движения частиц в
МЭЗ
,
а именно
:
при прямопролетном движении частиц эффект воздей
-
ствия поля на разряд максимален
,
а с повышением давления пара цезия
(
свыше
6
,
65
. . .
10
,
4
Па
)
влияние на ток
B
существенно снижалось
.
В
результате исследований получены эмпирические зависимости
,
позво
-
58 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
4
1,2,3,4,5,6 8,9,10,11,12,13,14,15
Powered by FlippingBook