Трехфазный рентгеновский генератор Советский патент 1991 года по МПК H05G1/18 

Фм.1

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к трехфазным рентгеновским генераторам со средствами подавления пульсаций анодного напряжения.

Известен рентгеновский генератор, со- держащий последовательно соединенные сетевой выпрямитель, фильтр, инвертор, высоковольтный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, фильтр и рентгене- векую трубку.

Недостатком известного генератора явяляется низкий КПД и относительно большие габаритные размеры.

Наиболее близким техническим реше- нием является рентгеновский генератор, содержащий сетевой выпрямитель, фильтр, инвертор, под агничиваемый высоковольтный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, рентгеновскую трубку и блок управления.

Недостатком данного генератора является неудовлетворительные массо-габарит- чые характеристики, а также высокий коэффициент пульсации анодного напряже- ния, так как на практике трудно подобрать фильтрующий конденсатор с большой емкостью и относительно малыми габаритами,

Цель изобретения - уменьшение пульсации анодного напряжения и улучшение массо-габаритных характеристик,

Указанная цель достигается тем, ч го в рентгеновский генератор, содержащий последовательно соединенные подмагничива- емый высоковольтный трехфазный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, фильтр, рентгеновскую трубку и блок управления, введены три коммутатора, каждый из которых одним входом подключен к фазе питающей сети, и блок управления коммутаторами, входы которого подклю1- .,- ны также к фазам питающей сети, а выходы - к управляющим входам соответствующих коммутаторов, выходы которых подсоединены к первичным обмоткам высо- ковольтного трехфазного трансформатора, нз намагничиваемых ярмах которого расположены обмотки управления, а вторичные высоковольтные обмотки включены параллельно и согласно.

На фиг. 1 показана функциональная схема рентгеновского генератора; на фиг. 2 -эпюры напряжений, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Устройство содержит три коммутатора 1-3, входы которых соединены соответственно с одном из фаз питающей сети, а выходы - с соответствующими первичными обмотками LI, (.2, и LS высоковольтного трансформатора 4. вторичные обмотки которого Ы, Ls и Le

соединены согласно и параллельно и подключены к высоковольтному выпрямителю 5, к выходу которого последовательно подключены фильтр 6 и рент еноеская трубка 7, блок 8 управления анодным напряжением, вход которого соединен с рентгеновской трубкой 7, а выход - с обмотками управления L трансформатора 4, блок 9 управления коммутаторами, вход которого подключен к фазам питающей сети, а выходы - к управляющим входам коммутаторов 1-3.

Рентгеновский генератор работает следующим образом.

Трехфазное напряжение питания (фиг. 2, эпюра а, на эпюре а цифры 1-3 соответствуют коммутаторам 1-3) подается на вход блока 9 управления коммутаторами, а каждая фаза на вход соответствующего коммутатора 1-3. Блок 9 управления коммутаторами работает таким образом, что одновременно открываются только два коммутатора тех фаз, на которых в данный момент времени есть напряжения одной и той же полярности. При этом коммутатор открывается при переходе одной из фаз через нуль в сторону возрастания напряжения, а закрывается в момент достижения нуля другой фазой при ее убывании (фиг. 2, эпюры б, в и г).

Вследствие этого напряжение поступает на любые две первичные обмотки Li, L и з в зависимости оттого, какие коммутаторы открыты.

Мощности этих двух фаз складываются в масштабном потеке высоковольтного трансформатора 4. и на еторичных обмотках LA, LS и наводится электродвижущая сила. равная по мощности сумме двух фаз коммутируемого напряжения За один период питающего напряжения переключение коммутаторов 1-3 происходит поочередно шесть раз: три раза положительной полярности и три раза отрицательной, Поэтому на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора 4 получается напряжение заданной амплитуды, частотой, в три раза превышающей частоту питающей сети: и формой, близкой к прямоугольной (фиг. 2, эпюра д). Вследствие того, что частота напряжения питания первичных обмотоувысоко- вольтноготраисформаторэ 4 рае на утроенной частоте напряжения, поступающего на коммутаторы, габариты и масса траксформатора 4 существенно снижены.

На вторичных обмотках Ц, Ls и U, которые соединены согласно и параллельно, получают переменное напряжение, которое подается на высоковольтный выпрямитель 5. Выпрямленное напряжение поступает на фильтр 6, которое им Фильтруется и выравнивается, при этом частота пульсаций выпрямленного напряжения равна 300 Гц, поэтому при тех же параметрах фильтра 6 коэффициент пульсации выходного напряжения ниже. Таким образом, на анод рентгеновской грубки 7 подается постоянное высокостабильное напряжение с малой амплитудой пульсации (фиг. 2, эпюра е).

Стабилизация и регулирование анодного напряжения осуществляется слудующим образом. Сигнал об изменении анодного напряжения поступает на вход блока 8 управления, вследствие этого изменяется магнитный поток и соответственно коэффициент передачи трансформатора 4.

Предложенный рентгеновский генератор по сравнению с аналогичными устройствами позволяет более эффективно решить задачу стабилизации рентгеновского излучения за счет снижения пульсаций анодного напряжения. Кроме этого, повышение частоты входного напряжения на первичной обмотке почти в два раза позволяет уменьшить вес высоковольтного трансформатора, который в основном определяет габаритные размеры устройства.

Формула изобретения

Трехфазный рентгеновский (енератор, содержащий последовательно соедименные подмагничиваемый высоковольтный трехфазный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, фильтр, рентгеновскую трубку и блок управления анодным напряжением, отличающийся тем, что, с

целью уменьшения пульсаций анодного напряжения и улучшения массо-габаритных характеристик, введесы три коммутатора, каждый из которых одним входом подключен к фазе питающей сети, и блок управления коммутаторами, входы которого подключены к фазам питающей сети, а выходы - к управляющим входам соответствующих коммутаторов, выходы которых подсоединены к первичным обмоткам высоковольтного трехфазного трансформатора, на намагничиваемых ярмах которого расположены обмотки управления, подключенные к блоку управления анодным напряжением, причем вторичные обмотки

трехфазного трансформатора включены па- реллельно и согласно.

а

Изобретение относится к области рентгенотехники, а более конкретно - к трехфаз- ным рентгеновским генераторам со средствами подавления пульсации анодного напряжения. Цель изобретения - уменьшение пульсаций анодного напряжения и улучшение массо-габаритных характеристик. Для этого, в генератор введены три коммутатора 1, 2, 3 и блок 9 управления этими коммутаторами. На намагничивающих ярмах высоковольтного трехфазного трансформатора 4 расположены обмотки управления L. Вторичные обмотки L/j, LS. трансформатора 4 включены параллельно и согласно. Коммутаторы 1, 2, 3 включены между фазами питающей сети и первичными обмотками Li, L2, LJ трансформатора 4. 2 ил.

Риг. г