DE1169042B

DE1169042B - Schaltungsanordnung fuer den Antrieb der mit einem Rotor starr gekuppelten Drehanode einer Roentgenroehre

Info

Publication number: DE1169042B
Application number: DES71823A
Authority: DE
Inventors: Karl Schmidt
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1960-12-24
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1964-04-30

Description

Schaltungsanordnung für den Antrieb der mit einem Rotor starr gekuppelten Drehanode einer Röntgenröhre Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Antrieb der mit einem Rotor starr gekuppelten Drehanode einer Röntgenröhre, bei der ein außerhalb der Röhre angeordneter, an eine Einphasenwechselspannung angeschlossener Stator über eine Kondensatorhilfsphase ein Drehfeld zum Antrieb des Rotors nach Art eines selbstanlaufenden Wechselstrommotors erzeugt und zur Verkürzung der Auslaufzeit des Rotors nach beendeter Röntgenaufnahme an die Statorwicklung eine Gleichspannung anschaltbar ist, die aus der den Motor speisegden Wechselspannungsquelle über die Serienschaltung eines Gleichrichters und eines Begrenzungswiderstandes gewonnen ist.
Um zu gewährleisten, daß die Drehanode aus dem Zustand der Ruhe möglichst schnell auf ihre notwendige Drehzahl gebracht wird, ist es bekannt, die Statorwicklung während dieser Anlaufzeit von etwa 1 Sekunde an eine Spannung zu legen, die höher ist als die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Drehzahl erforderliche Statorspannung. Nach.. Beendigung der Röntgenaufnahme wird die Spannung unterbrochen. Auf Grund der Tatsache, daß sich die Masse des Rotors und der Drehanode im Vakuum der Röntgenröhre befindet, vergehen nach beendeter Röntgenaufnahme im Mittel noch etwa 600 Sekunden, bis der in Kugellagern laufende Rotor zum Stillstand kommt. Ein Vergleich dieser Auslaufzeit mit der Dauer der eigentlichen Röntgenaufnahme, die sich zwischen einigen Millisekunden und einigen Sekunden bewegt, zeigt, daß der wesentliche Lagerverschleiß durch die lange Auslaufzeit des Rotors hervorgerufen wird. Außerdem erzeugen die ohne Schmiermittel laufenden Kugellager ein oft störendes Geräusch.
Um diesen Mängeln zu begegnen, ist es bereits bekannt, den Rotor einer Drehanodenröntgenröhre nach beendeter Aufnahme elektrisch dadurch abzubremsen, daß die Drehrichtung des Statorfeldes durch zwangläufig mit dem Ausschaltvorgang erfolgende Umpolung einer Wicklung umgekehrt wird, was zu einem schnellen Stillstand des Rotors führt. Nachteilig ist bei einer solchen Anordnung, daß das entgegen dem Drehsinn des Rotors umlaufende Statorfeld mit Erreichen des Stillstandes des Rotors abgeschaltet werden muß, da der Rotor andernfalls in Richtung des Drehfeldes erneut umzulaufen beginnt. Wegen der unterschiedlichen Lager- und Massenverhältnisse der verschiedenen Röhrentypen ist es schwierig, diesen Punkt in jedem Falle genau festzustellen und die Abschaltung der Speisespannung des Rotors exakt vorzunehmen. Weiterhin stört bei der bekannten Anordnung das plötzliche Abbremsen des Rotors, das zu einer . starken Belastung .des Anodenmaterials führt.
Außerdem ist es bekannt, die Statarwicklung nach Beendigung der , Aufnahme. mit Gleichstrom zu speisen, so daß sich zwischen den-Wicklungen des StatOr& ein ruhendes Magnetfeld ausbildet, das den Rotor auf Grund der sich bildenden Wirbelströme nach wenigen Umdrehungen, zum. Stillstand. bringt. Dabei, ist die, Statorwicklung ohne Anwendung von Glättungsmitteln über einen Vollweggleichrichter mit der Spannungsquelle varbunden.
Es hat sich nun gezeigt, daß die beabsichtigte Wirkung nur dann erzielt werden kann, wenn die Pulsation des Gleichstroms sehr gering ist. Die Gewinnung eines schwach pulsierenden Gleichstroms aus einem Einphasenwechselstrom erfordert aber insbesondere bei dem vorliegenden niederohmigen Verbraucher einen beträchtlichen Aufwand an Glättungsmitteln. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in einer Beseitigung bzw. wesentlichen Verminderung dieses Aufwandes. Zur Erreichung dieses Ziels wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den für den Selbstanlauf vorhandenen Kondensator gleichzeitig als Glättungsmittel für die Gleichspannung zu benutzen, die aus der den Motor speisenden Wechselspannungsquelle entnommen ist, indem das .eine Ende der Serienschaltung eines Einweggleichrichters und eines Begrenzungswiderstandes an der Verbindungsleitung zwischen Kondensator und Hilfswicklung und das andere Ende an einen innerhalb einer der beiden Speiseleitungen angeordneten Umschalter angeschlossen ist, der zwangläufig mit der Beendigung der Aufnahme diese Speiseleitung von der Statorwicklung trennt und mit dem an den Umschalter geführten Anschlußpunkt der Serienschaltung verbindet. Dabei ist über den bereits beschriebenen Vorteil der Pulsationsverminderung ohne zusätzlichen Aufwand an Glättungsmitteln hinaus noch der Vorteil des gegenüber einem Vollweggleichrichter wesentlich einfacheren Einweggleichrichters erreicht.
Die Schaltung nach der Erfindung sei am Beispiel der F i g. 1 erläutert: Der im Inneren der Röntgenröhre 1 angeordnete Rotor 2 ist außerhalb der Röntgenröhre von den Statorwicklungen 3, 4 umgeben, wobei die Wicklung 4 als Hilfswicklung zur Erzeugung eines rotierenden Magnetfeldes mit einem Kondensator 5 in Serie geschaltet ist und die Serienschaltung von Hilfswicklung 4 und Kondensator 5 parallel zu der Hauptwicklung 3 liegt. Für den Anlauf des Rotors vor Beginn der Röntgenaufnahme und während der Aufnahmezeit 'befindet sich der Umschalter 6 in Stellung a, so daß die Statorwicklungen mit der Wechselspannung bei O, R verbunden sind. Mit Beendigung der Aufnahme wird der Umschalter 6 durch nicht dargestellte Steuermittel des Röntgenapparates in die Stellung b gelegt, so daß die Wechselspannung an O, R über den Gleichrichter 7 und den regelbaren Widerstand 8 an die nunmehr in Serie liegenden Statorwicklungen 3, 4 als Gleichspannung gelangt, wobei der Kondensator 5 zur Glättung der pulsierenden Gleichspannung dient.
Je nach verwendeter Röhrentype kann der Fall eintreten, daß die Glättung der Gleichspannung durch den Kondensator 5 nicht ausreicht. In diesem Falle kommt der Rotor nicht zum Stillstand, sondern läuft auf Grund des durch die Pulsation der Gleichspannung entstehenden Wechselfeldes weiter. In F i g. 2 ist eine Schaltung angegeben, bei der die Glättung durch die Anordnung eines weiteren Kondensators 9 verbessert ist. Da dieser Kondensator während der Einwirkungszeit der Wechselspannung auf die Statorwicklungen nicht wirksam werden darf, ist ein mit dem Umschalter 6 gekuppelter Schalter 10 erforderlich, der in Stellung a des Umschalters geöffnet und in Stellung b des Umschalters geschlossen ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung für den Antrieb der mit einem Rotor starr gekuppelten Drehanode einer Röntgenröhre, bei der ein außerhalb der Röhre angeordneter, an eine Einphasenwechselspannung angeschlossener Stator über eine Kondensatorhilfsphase ein Drehfeld zum Antrieb des Rotors nach Art eines selbstanlaufenden Wechselstrommotors erzeugt und zur Verkürzung der Auslaufzeit des Rotors nach beendeter Röntgenaufnahme an die Statorwicklung eine Gleichspannung anschaltbar ist, die aus der den Motor speisenden Wechselspannungsquelle über die Serienschaltung eines Gleichrichters und eines Begrenzungswiderstandes gewonnen ist, d a -durch gekennzeichnet, daß der für den Selbstanlauf vorhandene Kondensator (5) gleichzeitig als Glättungsmittel für die Gleichspannung dient, die aus der den Motor (1) speisenden Wechselspannungsquelle entnommen ist, indem das eine Ende dar Serienschaltung eines Einweggleichrichters (7) und eines Begrenzungswiderstandes (8) an der Verbindungsleitung zwischen Kondensator (5) und Hilfswicklung (4) und das andere Ende an einen innerhalb einer der beiden Speisezuleitungen (R) angeordneten Umschalter (6) angeschlossen ist, der zwangläufig mit der Beendigung der Aufnahme die Speiseleitung von der Statorwicklung trennt und mit dem an den Umschalter geführten Anschlußpunkt der Serienschaltung verbindet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gleichrichter ein weiterer Glättungskondensator (9) zugeordnet und zwecks wirksamer Abtrennung dieses Glättungskondensators vom Wechselstromkreis ein nuit dem Umschalter (6) gekuppelter Schalter (10) vorhanden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1091244; britische Patentschrift Nr. 543 342.