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Pour transporter l'énergie à l'aide de courant continu, on utilise des tensions très élevées. En générale la tension al- ternative est convertie en tension continue à l'aide de redres- seurs. C'est de cette manière qu'est obtenue la haute tension con- tinue nécessaire à l'alimentation du tube à rayons X dans les appa- reils à rayons X.
On sait que l'augmentation de la tension continue est limitée par les difficultés inhérentes à la construction et par le réduction de la sécurité de fonctionnement des redresseurs.
Dînas les appareils à rayons X se présente encore une autre diffi- culté: la haute tension doit être réglable à plusieurs valeurs, lesvaleurs extrêmes de la tension 3 utiliser différent fortement
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et enfin, le nombre possible de réglages augmente avec 1' accroisse- ment de la tension.
De plus, le nombre d'applications du tube à rayons X pour lesquelles on utilise la plus haute tension possible est beaucoup plus réduit que celui des applications pour lesquel- les on peut recourir à une tension de valeur moyenne, De ce fait, il est peu économique de fabriquer un appareil pour de très hautes tensions que l'on n'utiliserait que dans des cas exceptionnels.
On a déjà recouru à diverses dispositions pour augmenter la tension obtenue par redressement en ajoutant au dispositif des organes appropriés soumis à une tension plus basse ou à la même tension.
Des dispositifs connus sont ceux à multiplication de tension par groupes montés en série dont chacun est constitué par un condensateur et un tube redresseur. Cet agencement présente un incovénient: les condensateurs doivent être très grands afin de supporter le courant requis pour le diagnostic radiologique.
Il est également connu de monter en série un certain nombre de dispositifs .fournissant chacun une fraction de la ten- sion élevée. La haute tension ainsifournie est égale au double ou à un multiple entier de la tension de chaque dispositif séparé- ment, pour autant que 1' on veille que les pôles se trouvent à des potentiels opposés par rapport à la terre.
Toutefois, il se prés4nte également des cas dans lesquels la tension d'une seule- ' source de courant est suffisante pour l'emploi normal alors Que, pour des cs séciaux, il suffit d'ajouter une telle tension. l'invention concerne un tel dispositif pour l'addition de tensions alternatives redressées à la tension continue fournie par une source de courant dont les pôles se trouvent à des potentiels oppo- sés par rapport à la terre.
Suivant l'invention, chacune des anodes d'un jeu de redresseurs à cathodes interconnectées est reliée à une extraite de l'enroulement secondaire d'un transformateur dont le neutre est relié au -'le positif de la source de courant et, de plus, chacune des cathodes d'un second jeu de redresseurs, à
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anodes interconnectées, est relire à une extrémité de l'enroule- ment secondaire d'un second transformateur dont le neutre est re- lié au pôle négatif de la s6urce de courant.
Les deux parties ajou- tées pour augmenter la tension peuvent être construites sous forme de blocs séparés et être insérées au choix dans le circuit à haute tension.
Un transformateur avec quatre tubes redresseurs montés suivant un pont électrique peut servir de générateur de base, tan- dis que chacune des unités complémentaires est constituée par un transformateur et deux tubes redresseurs. Le générateur de base peut également consister en un transformateur triphasé, monté en étoile, à six tubes redresseurs. Les blocs additionnels sont alors des transformateurs triphasés montés en étoile et aux extrémités des trois enroulements de chèque transformateur sont connectés des redresseurs qui- forment la liaison entre les enroulements et le circuit du courant de charge. Ils transmettent le courant de char- ge dans le même sens que les redresseurs qui, dans le générateur de base, sont reliés aux pôles haute tension correspondants.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non-limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien. entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est le schéma de montage d'un générateur monophasé.
Les figs. 2 et 3 sont des schémas de montage de gêné-* r : teurs triphasés.
Le générateur de base représente sur la fige 1 est cons- titué par un transformateur monophasé 1, comportant Un enroulement primaire 2 et un enroulement secondaire 3. Ce dernier enroulement comporte une prise médiane 4 qui est mise à la terre.
L'enroulement primaire 2 est branché sur le secteur
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(l':'lLlel1t1.tion. Le redressement de la tension fournie 'Jar l'nr0TI.-
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lement secondaire est assuré par quatre.tubes redresseurs 5, 6, 7 et -8 qui sont connectés à l'enroulement par un montage en pont connu.
Les pôles haute tension sont indiqués par + et Le pôle positif est relié au milieu de l'enroulement secondaire 9 du transformateur 10 et le pôle négatif à l'enroulement secondaire 11 du transformateur 12. Les enroulements primaires 13 et 14 de ces transformateurs doivent être isolés pour la haute tension des enroulements secondaires. Le transformateur 10 est relié au cir- cuit du courant de charge par l'intermédiaire des tubes redresseurs 15 et 16 et le transformateur 12 est relié au même circuit par l'intermédiaire des tubes redresseurs 17 et 18. Le circuit de char- ge comporte le tube à rayons X 19 dont la cathode est indiquée par 20 et l'anode par 21. La cathode 20 est reliée au pôle négatif du dispositif haute tension et l'anode 21 au pôle positif de ce dis- positif.
La figure montre les polarités des tubes redresseurs pour lesquelles le courant de charge circule dans le même sens quel- le que soit la phase de la tension alternative.
Les transformateurs 10 et 12 fournissent, chacun, pour une même valeur de la haute tension que le générateur de base, une tension redressée de demi-valeur, de sorte que la tension de tube peut être portée au double de la haute tension du générateur de base. Tous les tubes redresseurs sont portés à la même tension.
La fig. 2 représente un montage analogue utilisant des transformateurs triphasés à double redressement. Les trois enrou- lements secondaires du transformateur 22,23 et 24 sont couplés en ' étoile et le neutre 25 est mis à la terre. A chacun des enroulements sont reliés des tubes redresseurs 26-27, 28-29 et 30-31 de manière connue, de façon qu'une tension continue soit engendrée aux pôles 32-33. Ces pôles sont reliés aux neutres 34-35 de deux enroulements triphasés 36-37 et les extrémités de ces enroulements sont reliées, par l'intermédiaire des tubes redresseurs 38-39, au circuit de courant de charge qui comporte le tube à rayons X 19.
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Dans un appareil triphasé, à couplage étoile et à double redressement, la tension continue est égale à y 3 fois la tension par enroulements. Par rapport au neutre mis à la terre, il faut te- nir compte de la tension engendrée par les enroulements séparément, de sorte qu'il existe une petite asymétrie et que les câbles qui forment la liaison avec les blocs additionnels doivent être prévus pour une tension plus élevée que la moitié de la tension du géné- rateur.
La même asymétrie se présente dans les unités addition- nelles. Dans le montage représenté sur la fig. 2, l'asymétrie to- tale de la tension du tube a donc une valeur double. L'invention permet d'obvier à cet inconvénient par l'emploi du montage repré- senté sur la fig. 3.
Sur cette figure, les organes correspondant à ceux de la fig. 2 portent les mêmes chiffres de référence que sur cette dernière. Les blocs additionnels comportent des transformateurs dont le sens d'enreulement des bobines haute tension 36 et 37 est opposé à celui des bobines des transformateurs du générateur de base, de sorte que les vecteurs de tension sont opposés. Lorsque tous les enroulements fournissent la même tension, la tension de tube est devenue symétrique et les câbles de liaison au tube à rayons X peuvent être établis pour une tension égale à la moitié de la haute tension, ce qui, pour un générateur dont la tension est de 250 kv, implique que l'isolement du câble peut être prévu pour une tension de 125 kV. Dans l'exemple de réalisation précédent, cette tension est de 144 kV.
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To transport energy using direct current, very high voltages are used. In general, the alternating voltage is converted into direct voltage using rectifiers. This is how the continuous high voltage required to supply the X-ray tube in the X-ray apparatus is obtained.
It is known that the increase in direct voltage is limited by the difficulties inherent in the construction and by the reduction in the operational safety of rectifiers.
In X-ray machines there is yet another difficulty: the high voltage must be adjustable to several values, the extreme values of voltage 3 must be used very different.
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and finally, the possible number of adjustments increases with increasing voltage.
In addition, the number of applications of the x-ray tube for which the highest possible voltage is used is much smaller than that of the applications for which one can use a voltage of medium value. uneconomical to manufacture an apparatus for very high voltages which one would only use in exceptional cases.
Various arrangements have already been made to increase the voltage obtained by rectification by adding to the device appropriate members subjected to a lower voltage or to the same voltage.
Known devices are those with voltage multiplication by groups connected in series, each of which is constituted by a capacitor and a rectifier tube. This arrangement has a drawback: the capacitors must be very large in order to withstand the current required for radiological diagnosis.
It is also known to mount in series a number of devices each providing a fraction of the high voltage. The high voltage thus supplied is equal to double or an integral multiple of the voltage of each device separately, as long as care is taken that the poles are at opposite potentials with respect to earth.
However, there are also cases in which the voltage of a single current source is sufficient for normal use while, for secial cs, it suffices to add such a voltage. the invention relates to such a device for adding rectified alternating voltages to the direct voltage supplied by a current source the poles of which are at opposite potentials with respect to the earth.
According to the invention, each of the anodes of a set of interconnected cathode rectifiers is connected to an extract from the secondary winding of a transformer whose neutral is connected to the positive of the current source and, moreover , each of the cathodes of a second set of rectifiers, to
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interconnected anodes, is read at one end of the secondary winding of a second transformer whose neutral is connected to the negative pole of the current surge.
The two parts added to increase the voltage can be constructed as separate blocks and can be inserted into the high voltage circuit as desired.
A transformer with four rectifier tubes mounted on an electrical bridge can serve as a basic generator, while each of the complementary units is made up of a transformer and two rectifier tubes. The basic generator can also consist of a three-phase, star-mounted transformer with six rectifier tubes. The additional blocks are then three-phase transformers connected in star and at the ends of the three transformer check windings are connected rectifiers which form the link between the windings and the circuit of the load current. They transmit the charging current in the same direction as the rectifiers which, in the base generator, are connected to the corresponding high voltage poles.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing doing so. of course, part of the invention.
Fig. 1 is the assembly diagram of a single-phase generator.
Figs. 2 and 3 are three-phase generator assembly diagrams.
The base generator shown in fig 1 is made up of a single-phase transformer 1, comprising a primary winding 2 and a secondary winding 3. This latter winding comprises a middle tap 4 which is earthed.
Primary winding 2 is connected to the mains
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(l ':' lLlel1t1.tion. The rectification of the voltage supplied 'Jar l'nr0TI.-
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Secondary element is provided by quatre.tubes rectifiers 5, 6, 7 and -8 which are connected to the winding by a known bridge assembly.
The high voltage poles are indicated by + and The positive pole is connected to the middle of the secondary winding 9 of the transformer 10 and the negative pole to the secondary winding 11 of the transformer 12. The primary windings 13 and 14 of these transformers must be insulated for high voltage secondary windings. Transformer 10 is connected to the charging current circuit via rectifier tubes 15 and 16 and transformer 12 is connected to the same circuit via rectifier tubes 17 and 18. The charging circuit comprises the X-ray tube 19, the cathode of which is indicated by 20 and the anode by 21. The cathode 20 is connected to the negative pole of the high voltage device and the anode 21 to the positive pole of this device.
The figure shows the polarities of the rectifier tubes for which the charging current flows in the same direction whatever the phase of the alternating voltage.
The transformers 10 and 12 each supply, for the same value of the high voltage as the base generator, a rectified voltage of half value, so that the tube voltage can be increased to twice the high voltage of the generator. based. All rectifier tubes are brought to the same voltage.
Fig. 2 shows an analogous assembly using three-phase transformers with double rectification. The three secondary windings of the transformer 22, 23 and 24 are star-coupled and neutral 25 is earthed. To each of the windings are connected rectifier tubes 26-27, 28-29 and 30-31 in known manner, so that a direct voltage is generated at the poles 32-33. These poles are connected to the neutrals 34-35 of two three-phase windings 36-37 and the ends of these windings are connected, through the rectifier tubes 38-39, to the load current circuit which includes the X-ray tube 19 .
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In a three-phase, star-coupled, double-rectifier device, the DC voltage is equal to y 3 times the voltage per windings. With respect to the earthed neutral, the voltage generated by the windings separately must be taken into account, so that there is a small asymmetry and the cables which form the link with the additional blocks must be provided for voltage higher than half the generator voltage.
The same asymmetry occurs in additional units. In the assembly shown in FIG. 2, the total tube tension asymmetry therefore has a double value. The invention makes it possible to overcome this drawback by using the assembly shown in FIG. 3.
In this figure, the members corresponding to those of FIG. 2 bear the same reference numbers as on the latter. The additional blocks include transformers whose winding direction of the high voltage coils 36 and 37 is opposite to that of the coils of the transformers of the base generator, so that the voltage vectors are opposite. When all the windings supply the same voltage, the tube voltage has become symmetrical, and the cables connecting to the x-ray tube can be made for a voltage equal to half of the high voltage, which, for a generator whose voltage is 250 kV, implies that the cable insulation can be provided for a voltage of 125 kV. In the previous example embodiment, this voltage is 144 kV.