CN104184201A - 兼用载它的汽车发动机驱动的转子自发电无滑环移动ct - Google Patents

Abstract

一种兼用载它的汽车发动机驱动的CT转子自发电无滑环移动CT。使CT没市电、UPS或大发电机也能工作。可用发动机甚至兼用装载它的汽车发动机驱动工作。CT转子旋转发电即提供CT旋转扫描时转子所需电力和扫描也提供定位扫描转子不转时发电机飞轮继续发电所需储能以及为定位扫描时供电用的电池组充电。因其不用向转子传大电流而可省掉滑环而没有滑环带来的扫描速度限制、打火、干扰、烧毁相关器件和易损坏滑环自身耗资等缺点。其用光或射频信号传输现有CT滑环上传递的控制与状态信号。其比现有移动CT造价低，占地少，效率高，甚至能边移动边扫描，对运输条件要求低。其可用于救灾和战场救护及高端救护车上。

Description

兼用载它的汽车发动机驱动的转子自发电无滑环移动CT

技术领域

本发明涉及一种CT，特别是涉及一种兼用载它的汽车发动机驱动的转子自发电无滑环移动CT。

背景技术

现有CT必须用电驱动工作，得有易引起故障和限制扫描速度的滑环向扫描架转子传电力；现有移动CT机动性差、对装载车辆和道路要求高、造价高、重量大、占地大、效率低。

发明内容

CT绝大部分耗电是在扫描架转子上，特别是在旋转扫描时，而现有CT扫描架转子上的电得用滑环接入，本发明涉及的CT在扫描架转子上加发电装置发电解决扫描架转子供电问题，兼用载CT的汽车的发动机驱动CT扫描架转子旋转发电和扫描。扫描架转子旋转发电不但提供CT旋转扫描时扫描架转子所需电力和扫描还提供不需旋转的CT定位扫描时发电机飞轮靠惯性继续发电所需储能以及为CT定位扫描时供电用的电池组充电。因不需滑环传大电流可不用滑环，对应现有CT滑环上传递的弱信号用光或射频信号传输。其不用市电，应用场所灵活，效率高。

附图说明

下面结合所实施例附图对本发明进一步说明。图中省略了与现有CT一样的一些部分。

图1是本发明技术应用第一个实施例示意图，也是对应的CT扫描架主要结构后视图。

图2是本发明技术应用第二个实施例示意图，也是对应的CT扫描架主要结构后视图。

图1中：1.带棘爪的扫描架定子，2.扫描架转子，3.带棘轮和飞轮的发电机，4.电池组，5.动力传输机构，6.离合器，7小发电机，8.支架。

图2中：1.扫描架定子，2.扫描架转子，3.带铁芯发电线圈，4.电池组，5.动力传输机构，6.离合器，7.小发电机，8.支架，9.磁铁。

具体实施方式

在图1中，离合器(6)接汽车的动力杆，通过动力传输机构(5)穿过支架(8)将动力传给扫描架转子(2)驱动其顺时针转动扫描(当然在用电更方便的医院等固定场所也可以是用电动机驱动扫描架转子以享无滑环技术优点)，这种转动同时通过带棘爪的扫描架定子(1)上的棘爪和带棘轮和飞轮的发电机(3)上的棘轮驱动安在扫描架转子(2)上的带棘轮和飞轮的发电机(3)反时针旋转发电给电池组(4)充电和给扫描架转子(2)内供电；曝光功率仅是CT旋转扫描时十分之一左右的CT定位扫描在扫描架转子(2)不转时由电池组(4)为扫描架转子(2)内供电或由带棘轮和飞轮的发电机(3)飞轮储能发电供电，也可以是二者联合供电；扫描架转子(2)以外的CT其他部分用电较少，由仅几千瓦的小发电机(7)或汽车电瓶供电。用已有技术用光或射频信号传输现有CT滑环上传递的小电流控制与状态信号。根据不同要求电池组(4)和带棘轮和飞轮的发电机(3)飞轮的大小是可选的，二者中一个用得足够大另一个甚至可不用。以带棘轮和飞轮的发电机(3)每秒转50转而扫描架转子(2)每秒转1转扫描为例，如4个10厘米厚直径30厘米的铁飞轮转速为每秒50转时的近490千焦储能发电完全能满足120千伏20毫安5秒(12千焦)的定位扫描供电，或用12块48伏12安电动车锂电池(有成品：30厘米X7厘米X8厘米X32，共36公斤576伏)也能。为简化电路，旋转扫描时带棘轮和飞轮的发电机(3)发电整流后也稳压在576伏，给电池组(4)充电时根据实际需要提高。飞轮储能富余量大能同时为产生X射线以外设备供电，可让飞轮发完电后降速少。576伏直流电是扫描架转子(2)上所有用电的原始电源。为减少飞轮和电池组供电负担可与现有CT不同，在扫描架转子(2)停止转动定位扫描前一时刻加速旋转阳极。现有CT不扫描时扫描架转子(2)也在以一个基础速度旋转以便随时能旋转到扫描速度，这种旋转在此用来为不扫描时扫描架转子(2)发电供电和给电池组(4)充电。这里的供电和充电转换可用开关完成。最简单直接的方案是CT工作时电池组(4)始终接到电路和带保护地充电，旋转扫描时略提高稳压输出电压让电池组(4)不放电或少放电。不扫描时扫描架转子(2)上用电较少，上述基础速度得调得能满足此时发电要求。带棘轮和飞轮的发电机(3)可用4个8千瓦3相发电机，其体积、重量和发电量能满足一般移动CT描架转子(2)的电力需要。用交流发电机整流后采用已成熟的脉宽调节稳压技术稳压后并联输出，4个带棘轮和飞轮的发电机(3)输出相位调得各相差90度整流后可得到12相交流电整流后的24波平稳直流电。将100～240伏输入稳定输出的充电器都很常见。用多个这种发电机能使每一个体积变小，总输出相位数增多。一般小发电机(7)有3千瓦即可。这样，汽车发动机对CT的驱动功率为35千瓦即可，考虑到90％的发电效率等，54马力的汽车发动机就能胜任驱动。现有医院的CT供电要求实际都考虑了供电经历了长途输电线路、接入了专用变压器和稳压器的电源内阻和稳压器的机械反应速度慢等因素将电源容量留得富余量很大；而本设计中没有输电线路、专用变压器和稳压器，而是用电路快速稳压还有飞轮和扫描架转子的转动惯量助力发电稳压，所用所有发电机容量和发动机功率可根据曝光功率等合计值设计而大幅减小；为适应移动CT的特点，靠减曝光电流的同时加曝光时间可减小对发电机容量和发动机功率的要求。假如描架转子(2)内X线最大曝光为120千伏/100毫安加上其它部分用电4千瓦，再加小发电机(7)的3千瓦，汽车发动机对CT的驱动功率有19千瓦就够，32马力的汽车发动机就能胜任驱动。因此要求运载的车不用太大。CT的操作和显示部分接到汽车的驾驶室内。扫描时将所用车驱动轮像吊车一样支撑悬空，用汽车定速巡航技术稳定转速，让离合器(6)结合，在驾驶室操作。可加超速断电保护。没必要担心扫描速度略不稳影响扫描：一是CT通常用与扫描旋转同步旋转的光栅获得探测器数据采样脉冲；二是每一个探测器得到的扫描数据都得经过接收射线时间相同的参考探测器数据的校正。

在图2中，扫描架转子上带铁芯发电线圈(3)切割扫描架定子上磁铁(9)磁场代替图1中带棘轮和飞轮的发电机(3)发电，因没有飞轮储能不可省掉电池组(4)，其余与图1同。为了明了，图2中没有画出足够多磁铁(9)和带铁芯发电线圈(3)。各带铁芯发电线圈(3)调得输出相位平均错开可得到多相输出利于整流后直流平稳。实际应用中可用200块磁铁(9)和更多的带铁芯发电线圈(3)，扫描架转子(2)每秒转1转就能发200赫兹更多相数的电力，更有利于降低电源滤波要求。实际可以认为扫描架转子(2)上带铁芯发电线圈(3)也是发电机一部分(也就是发电机的转子部分)，而磁铁(9)则是发电机的定子部分。磁铁(9)既可以是永磁铁，也可以是交流或直流电磁铁。

将图1和图2中的扫描架转子自发电技术用在做成车载式CT时可将现有CT扫描间的设备和操作间大体积设备放在有防护的车厢内；离合器(6)和发电机(7)做在车厢板下侧；用在医院的固定CT上可像现有CT那样用电动机驱动其旋转，具有无滑环的优点。

说明中的一些数值仅起参考作用利于举例说明。实际应用中可根据具体情况调整。

可用现有CT改造，若保留不易引起麻烦的电流很弱的信号滑环会使改造变容易。

Claims (6)

1.本发明涉及一种兼用载它的汽车发动机驱动的转子自发电无滑环移动CT，相对现有CT必须由外部向扫描架转子用滑环等供电和需外来电工作，其特征在于：这种CT扫描架转子上有靠转子转动能发电的发电装置发电为转子供电。

2.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT扫描架转子上有靠转子转动带动能发电的发电机发电为转子供电。

3.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT扫描架转子上有靠转子转动带动切割扫描架定子上的磁场发电的带铁芯发电线圈代替权利要求2中的发电机发电为转子供电。

4.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT扫描架转子上的发电机可以带飞轮在扫描架转子停止转动后用飞轮惯性发电。

5.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT扫描架转子上的用电因不是从外部传来的而可不用滑环。

6.本发明涉及一种兼用载它的汽车发动机驱动的转子自发电无滑环移动CT，相对现有CT必须由外部向扫描架转子用滑环等供电和需外来电工作，其特征在于：这种CT扫描架转子的转动能用发动机驱动，在用电更方便的场所也可以用电动机驱动。