醫(yī)學影像設備學-X線成像設備(7)-陽極啟動和保護電路

八、旋轉(zhuǎn)陽極電路陽極啟動延時保護制動陽極啟動電路基本工作原理（1）旋轉(zhuǎn)陽極X線管具有焦點小、功率大等優(yōu)點，但在使用過程中，特別是在攝影時必須使陽極旋轉(zhuǎn)，并達到額定轉(zhuǎn)速才能曝光，否則將使熱量過分集中，熔化靶面造成管子損壞。陽極軸是轉(zhuǎn)子，要想使陽極旋轉(zhuǎn)，必須在管壁外側(cè)，靠近陽極端安裝由鐵芯和繞組組成的定子，構成單相異步電機。（圖）陽極啟動電路基本工作原理（2）定子繞組分啟動繞組和工作繞組，兩個繞組在圓形定子鐵芯上呈90度，這樣當把在時間上（相位上）相差90度的兩相交流電引入定子后，便產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場，使陽極旋轉(zhuǎn)。通常兩個繞組（工作繞組和啟動繞組）由同一相點供電，為了產(chǎn)生相位差，通常在啟動繞組上串聯(lián)一電容，進行移相，稱為電容剖相。陽極啟動陽極啟動電路基本工作原理（3）加入電容后還加大了轉(zhuǎn)動力矩，電容越大，啟動轉(zhuǎn)矩越大。也可在啟動時加大電壓，來增加啟動轉(zhuǎn)矩；在陽極轉(zhuǎn)速達到額定并穩(wěn)定后在將電壓降低。啟動繞組與工作繞組的接法影響陽極的轉(zhuǎn)動方向，但不影響管球的使用。陽極啟動的基本電路如圖：陽極啟動電路旋轉(zhuǎn)延時保護電路220V交流電經(jīng)整流穩(wěn)壓后獲得12V直流，通過RT1~3向C1充電。當7點的電壓達到要求時JEC-2導通，J1吸合，曝光開始。C1充電時間為0.8s。旋轉(zhuǎn)延時保護電路JEC-2內(nèi)部結(jié)構如上。當輸入為2.1V時，T1~3復合管導通。D1、T4截止。T4集電極電位升高，D2被擊穿，導致T5、T6導通，繼電器J吸合，并通過J1自鎖，使繼電器持續(xù)工作。同時使J2吸合，C1經(jīng)J2，R5放電。為下次準備。7為輸入，2輸出，接繼電器線圈，5接電源12V，8接R3、C4。高速啟動器簡介增加陽極轉(zhuǎn)速可增大X線管的瞬時負載能力最大瞬時負載P為最大允許負載功率n為陽極轉(zhuǎn)速d為焦點軌跡直徑k為常數(shù)高速啟動器高速啟動器說明從圖中可以看到：在3000轉(zhuǎn)／分時達到最大允許功率，如轉(zhuǎn)速下降，最大允許功率也下降，當為2000轉(zhuǎn)／分時，功率下降約20％。50HZ的電源頻率最高轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)／分；60HZ時為3600轉(zhuǎn)／分。其最大允許功率約提高10％。如果采用150HZ的電源頻率，轉(zhuǎn)速可達9000轉(zhuǎn)／分，實際轉(zhuǎn)速為8500轉(zhuǎn)／分?？商岣吖β?.7倍。高速啟動器高速啟動器的工作方式磁飽和變壓器方式可控硅逆變器變頻供電法磁飽和當變壓器線圈中通過一定量的電流時，由于磁化介質(zhì)是鐵磁性材料，磁化曲線為非線性的。B為磁感應強度；H為磁場強度；曲線為導磁率。在b點，磁場強度再增長，磁感應強度幾乎不再增加了，這種現(xiàn)象稱為磁飽和。磁飽和穩(wěn)壓器磁飽和穩(wěn)壓器是利用磁飽和特性制成的，主要部件就是一個飽和變壓器。初級線圈L1的鐵心截面積大，為非飽和鐵心。次級線圈L2的鐵心截面積小，為飽和鐵心。磁飽和穩(wěn)壓器隨電源電壓的增加，鐵心內(nèi)磁通量也隨著增加。當磁通量達到飽和點時，電源電壓再增加，增加的磁通只能漏到空氣中，而次級鐵心內(nèi)的磁通量基本保持不變。所以次級線圈所產(chǎn)生的輸出電壓也基本不變，起到了穩(wěn)壓的作用。磁飽和穩(wěn)壓器三相磁飽和穩(wěn)壓器三相磁飽和穩(wěn)壓器陽極的制動陽極的制動為了使陽極能高速旋轉(zhuǎn)，其軸承的摩擦系數(shù)非常小，在斷電后陽極不能很快停下來，會減少管球壽命。對于高速陽極，當轉(zhuǎn)速5000~7000轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生共振，嚴重損壞管球，所以必需有制動裝置。制動電路：通直流電。九、X線管安全保護電路X線管的正確使用是保證X線管安全和延長X線管壽命的根本措施。每一只管球都有自己的最大額定規(guī)格，即最大容量，超過這個極限就會造成損壞。為了避免這種情況而采用的保護電路就稱X線管安全保護電路。原理X線管的瞬時負載主要決定于管電壓、管電流、曝光時間三參數(shù)的乘積。以X線管瞬時負載特性曲線為依據(jù)。原理對于每個焦點，每次所選擇的：管電壓管電流曝光時間所對應的坐標點，都應落在瞬時負載特性曲線之下，否則保護電路就要動作，自動阻止曝光。原理X線管安全保護電路可從電路結(jié)構上防止選擇攝影條件時超過X線管的額定負載，它屬于一次性預制保護。對額定值之內(nèi)的連續(xù)、重復曝光而出現(xiàn)的累積性過載不起作用。X線管安全保護電路也稱X線管過載保護電路