Рентгеновский генератор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическия

Республик (ii)961 168 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.03.81 (21) 3263922/18-25

)$g) Кд 3 с присоединением заявки ¹

Н 05 G 1/56

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет (ЮЗ) УДК621.386 (088. 8) Опубликовано 2309.82. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Автор изобретения

Н.О.Колесников

1 я НАТЕВТНОТЕХллЧЕСКА5

Научно-исследовательский институт интро опи (73) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИИ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к системам коммутации питающих устройств мощных рентгенодиагностических аппаратов °

Известны рентгеновские генераторы,содержащие высоковольтный трансформатор, высоковольтный выпрямитель и рентгеновскую трубку, включенные во вторичную цепь высоковольтного трансформатора, низковольтный мостовой выпрямитель, расположенный в средней точке звезды первичных обмоток высоковольтного трансформатора; основной коммутирующий элемент, например тиристор, замыкающий диагональ низковольтного мостового выпрямителя; вспомогательный коммутирующий элемент, например тиристор, и гасящий конденсатор, включенный между анодами коммутирующих элементов.

В этих устройствах осуществляется электронное выключение главной цепи аппаратов независимо от фазы питающей сети, что позволяет снизить; время длительности снимка и задержки отключения Д).

Однако при случайном включении основного коммутирующего элемента от помехи происходит аварийное включение генератора, и он работает до З0 тех пор, пока не сгорят предохранители. При обрыве анодной илн управляющей цепи вспомогательного коммутирующего элемента или неисправности в схеме зарядки гасящего конденсатора отключение главной цепи так же не произойдет. Кроме того, гасящий конденсатор имеет большие габариты и вес, так как величина его емкости должна быть весьма значительной для обеспечения переходного процесса отключения без перенапряжений.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является рентгеновский генератор, содержащий высоковольтный трехфазный трансформатор, подключенный к вторичным обмоткам трансформатора высоковольтный трехфазный выпрямитель, подключенную к выпрямителю рентгеновскую трубку, средства коммутации, включающие симметричные тиристоры, последовательно соединенные с первичными обмотками трансформатора и блок управления тирнсторами.

В известном устройстве обрыв анодных или управляющих цепей тиристоров приводит к выключению главной цепи (полному или частичному) .

961168

При случайном включении одного из симметричных тиристоров от помехи главная цепь не включается вообще, а при включении любых двух тиристоров одновременно выключается при первом же переходе тока через нуль (не позднее ем через 10 мс).

Кроме того, в устройстве отсутствуют перенапряжения при переходном процессе отключения главной цепи, так как симметричные тиристоры выключаются при переходе тока через нуль (21.

Однако время задержки отключения

s известном устройстве зависит от момента прихода команды на отключение относительно фазы сети и может достигать 10 мс, что в ряде случаев совершенно неприемлемо (например, l в аппаратах для педиатрии, когда требуется сделать снимок с малой динамической нереэкостью ).

Цель изобретения - повышение быстродействия коммутации высокого напряжения и надежности работы рентгеновского генератора. .Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский генератор, содержащий высоковольтный трехфазный трансформатор, подключенный к вторичным обмоткам трансформатора высоковольтный трехфазный выпрямитель, под--ЗО ключенную к выпрямителю рентгеновскую трубку, средства коммутации, включающие симмеъричные тиристоры, последовательно соединенные с первичными обмотками трансформатора, и 3S .>лок управления тиристорами, в средства коммутации введены отключающие тиристоры, закорачивающие первичные обмотки трансформатора и подключенные к блоку управления тиристорами. . 4О

На чертеже представлена схема рентгеновского генератора.

Рентгеновский генератор содержит трехфазный высоковольтный трансформатор 1, подключенный к его вторич- 45 ным обмоткам высоковольтный трехфазный выпрямитель 2, подключенную к выпрямителю 2 рентгеновскую трубку 3, симметричные тиристоры 4 и резисторы

5, соединенные последовательно с первичными обмотками трансформатора

1, блок 6 управления тиристорами и отключающие тиристоры 7, эакорачивающие первичные обмотки трансформатора

1 и совместно с тиристорами 4 подключенные к блоку 6 управления.

Генератор работает следующим образом.

В начале снимка включаются симметричные тиристоры 4 (по очереди, с учетом фазы при предыдущем отклю- 60 чении, или при предварительном подмагничивании), и в течение всего времени снимка на них подается постоянное или импульсное напряжение отпирания с блока б управления тирис- 65 торами. При этом напряжение сети через резисторы 5, тиристоры 4, высоковольтный трансформатор 1 и высоковольтный выпрямитель 2 приложено к рентгеновской трубке 3.

Резисторы 5 в главной цепи предназначены, например, для регулирования анодного напряжения по внешней характеристике генератора, По сигналу об окончании снимка напряжение отпирания снимается с тиристоров 4 и подается с блока 6 управления на отключающие тиристоры 7 на время, достаточное для их включения (едини-цы-десятки микросекунд) .

В этом случае первичные обмотки высоковольтного трансформатора 1 оказываются эаксроченными и высокое напряжение снимается с трубки 3. Тиристоры 4 и 7 запираются при переходе тока через нуль, и снимок полностью заканчивается. С момента включения до момента запивания тиристоры

7 нагружены импульсом тока, несколько превышающим ток короткого замыкания генератора. В этот же период времени такой же ток течет по тиристорам 4. Учитывая, что тиристоры и прочие элементы генератора должны выдерживать ток короткого замыкания и близкий к нему ток при минимальном анодном напряжении (максимальном анодном токе) в течение десятых долей или единиц секунд, кратковременная перегрузка (не более 10 мс) несколько большим током вполне допустима. Кроме того, в случае обрыва анодных или управляющих цепей тиристоров 7 снимок все равно выключается не позднее чем через 10 мс, Для того, чтобы уменьшить ток перегрузки, можно включить последовательно с отключающими тиристорами 7 резисторы с сопротивлением, примерно равным "опротивлению главной цепи.

При этом с момента прихода сигнала об окончании снимка анодное напряжение мгновенно падает примерно вдвое, а интенсивность рентгеновского излучения падает пропорционально пятой степени падения напряжения, т.е. в

32 раза, и снимок практически закончен.

Отключающие тиристоры 7 могут быть подключены параллельно каждой из первичных обмоток высоковольтного трансформатора 1, но в этом случае их число увеличивается с двух до трех. Симметричные тиристоры 7 могут быть также заменены включенными встречно-параллельно обычными тиристорами, проводящими ток в одном направлении, или одним тиристором, включенным в диагональ низковольтного выпрямительного моста.

Блок 6 управления тиристорами может быть выполнен таким образом, что при достаточно большом времени

961168

Формула изобретения

Составитель К.Кононов

Редактор Г.Безвершенко ТехредЛ.Пекарь . Корректор A.Гриценко

Заказ 7322/77 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 снимки (более 30-50 мс), когда отсутствует необходимость в предельно малом .времени задержки отключения напряжение отпирания на тиристоры

7 вообще не подается, за счет чего достигается отключение главной цепи аппарата беэ,увеличения нагрузки на ее элементы, Использование изобретения позволяет повысить быстродействие и надежность коммутации главной цепи рентгеновских аппаратов.

Рентгеновский генератор, .содержащий высоковольтный трехфазный трансформатор, подключенный к вторичным обмоткам трансформатора высоковольтный трехфазный выпрямитель, подключенную к выпрямителю рентгеновскую трубку, средства коммутации, включающие симметричные тиристоры, последовательно соединенные с первичными обмотками трансформатора, и блок управления тиристорами, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия коммутации высокого напряжения и надежности работы, в средства коммутации введены отключающие тиристоры, за10 корачивающие первичные обмотки трансформатора и подключенные к блоку управления тиристорами.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Блинов Н.Н. Рентгеновские питающие устройства. М., "Энергия", 1980, с. 142«143.

2. Рентгенотехника ° Справочник.

Под ред. д-ра техн. наук Клюева В.В., книга I, М., "Машиностроение", 1980, с. 270-272 (прототип) .