Электропитание нагревательных элементов двигательной установки стабилизированным переменным током

Использование электрореактивных плазменных двигателей для коррекции орбиты космических аппаратов обусловлено стремлением уменьшить массу двигательной установки за счет снижения расхода рабочего тела. В настоящее время электропитание нагревательных элементов двигательной установки осуществляется постоянным током из-за простоты его измерения и стабилизации. Поскольку требуется гальванически развязанное питание, то на выходе трансформатора устанавливается мощный низковольтный выпрямитель, значительно увеличивающий потери. Кроме того, низкое быстродействие диодов вызывает увеличение уровня помех трансформатора. Электропитание переменным стабилизированным током позволяет улучшить массогабаритные и энергетические показатели системы преобразования и управления, а также снизить уровень помех. Основная проблема при работе со стабилизированным переменным током - изменение его формы в зависимости от сопротивления нагрузки, напряжения питания и длины кабелей, что затрудняет процесс измерения действующего значения и стабилизации тока. Есть несколько способов решения этой проблемы: использование датчика действующего значения тока, входного регулятора постоянного тока и нерегулируемого выходного инвертора, установка выходного L-фильтра. Наиболее перспективен первый из них. Однако в настоящее время из-за сложности реализации датчика эффективнее применение входного регулятора постоянного тока с нерегулируемым выходным инвертором и уменьшенным L-фильтром. Такая схема обеспечивает неизменную форму выходного тока независимо от входного напряжения и сопротивления нагрузки, а L-фильтр исключает влияние кабелей. Исходя из этого, разработана модель устройства электропитания нагревателя катода на переменном токе. Приведены диаграммы её работы при крайних значениях напряжения питания, сопротивления нагрузки и индуктивности кабелей. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности реализации устройства с требуемыми выходными характеристиками. Электропитание нагревательных элементов двигательной установки на базе электрореактивного плазменного двигателя переменным током - это перспективное направление улучшения массогабаритных и энергетических показателей как системы электропитания, так и двигательной установки в целом.