DE2401774C3 - Regeleinrichtung für die einem Drehstromverbraucher zugeführte Leistung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung ₃₀ dieser Schalter erfolgt ^J^^^^f^d^p gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. 301 una r _{dann erlischl wenn scin St},._om

Eine derartige Regeleinrichtung ist in Anwendung be. wahren^ ^ ^ _{dep L} , _von dem

einem Drehstrom-Röntgendiagnostikapparat zur Rege- euren β _{dessen Zundung} übernommen

Lg der Dosisleistung der Röntgenröhr, aus der ^^™_{§β ist} beispielsweise bei einem Zundw.ndeutschen Offenlegungsschräft 19 63 346 bekannt Be. ₃₅ ^ ^οηΤδο'der Schalter 2 vom Zeitpunkt f 1 b.s zum diesem bekannten Apparat liegen in zwei der dre. keM von J _{det lm Ze}itpunkt <2 w.rd der

Phasen der Primärwicklungen des Hochspanoungs- ZeUpunkt / g ^ _{brenm bjs zu Zeitpunkl} ,3. transformator elektronische Schalter. m» Zundcha- Schalter' g _{Zündwinkel ben slch d}.e

rakteristik. Jedem dieser Schalter ist ein Zundimpuls- ^ _innerhalb deren die Schalter 1 und 2

generator zugeordnet, der einen Zündimpuls fur den ₄₀ "^_de, _sind, ebenfalls aus der F ig. 2. Schalter innerhalb jeder Periode der zugeordneten 8«"™^ 3 _zei , _die Röntgenröhrenspannung fur d.e Phase zu einem einstellbaren Zeitpunkt erzeugt. .¹^ ^|_ündwf_nkei, wobei der Einfachheit halber ein welcher bis zu dem auf seinen Beginn jewe.ls folgenden ™_ε^"_{νεΓηδ1ιηί5} von 1 :1 des Hochspannungs-Nulldurchgang der zugeordneten Phasenspannung ^^^ _{8 zugrun}de gelegt ist. D.e Rontgcnroh_dauert. Zur Einstellung der Dauer jedes Zündimpulses _4S ^ΙΓ™^ _ergibt ^B _sich aus der Differenz zw.schen ist ein Regler vorhanden, der von der Abwe.chung des re"J JJ™"«^ _ung, die über den gerade

Istwertes der Dosisleistung von ihrem Sollwert und vom Jerjemgc ^ ^ ^ _{primärw|cklung des} Hoch-Sollwert selbst beeinflußt wird, snannungstransformators 8 liegt und der Phasenspan Man kommt bei dem bekannten Röntgendiagnostik- ^spdnnU?^gS _{n der Fig}.₂ ist der Spannungsbere.ch. apparat mit zwei Schaltern in zwei Phasen der ,0 nun*· ^ _{Omrem gebüdel W}e_rden muß iikl d Hochspannungstransformators aus. mne Shff und

apparat mit zwei Schaltern in zwei Phasen de ,0 ^ _{Omrem gebüdel W}e_rden muß

Primärwicklung des Hochspannungstransformators aus. mne _{j durch waagerechle} Schraff.erung und

weil bei einem Drehstromsysteu be. dem d.e " _den Schalter 2 durch schräge Schraffierung

Primärwicklungen des Hochspannungstransformator* fu.den bcna ^ ^. .^^ ^ _ff

eine Sternschaltung bilden, bei nicht geerdetem 8^^en™_{ner der} p_naSenspannungen /?und 5 und der

Sternpunkt Laststrom nur flieuen kann, wenn m.nde- ₅₅ zwwhen mer ^^^

stens zwei Phasen Strom führen. !„«der F i e 3 geht hervor, daß die Röntgenröhren-

Bei dem bekannten Röntgendiagnost.kapparat er- *^us ° _von einem Zündwinkei von 30' bis zu einem

folgt die Synchronisation der ZündimpuBgencratoren ^""^fj^'^ _|50. _hinsichtlich des Effek.ivwem

für die Schalter durch diejenigen Phasen, die durch den ™wmkcl ms ^ Dosisleistung in diesem

rdneten Schalter geschalte, werden, so w.rd /Iί ^ J^ kiilih abnimm. Aus der H g J geh.

für die Schalter durch diejenigen Phasen, die ^ Dosisleistung in diesem

zugeordneten Schalter geschalte, werden, so w.rd /Iί ^ J^ kontinuierlich abnimm.. Aus der H g J geh.

der Ziindimpulsgenerator für den Schalte in de. Mtreiir, ^ ^. ^.^ _{/üntKvinkdn llcr}

AiKAtTK: & der »»*· *>*

synchronisiert. Es beginn! also ein Zündimpiils mncrh.ilh slant im. ^.^^ ^ ,,,,,„„,,,,^

einer Halbwelle der Phasenspannung bei den beulen _(>s ' _s^_a|„_ings,n(.id.n.ng pcmäU Γι μ. I. ih. liegt

gcschalicien Phasen be, demselben Phasenwinkel. J ; _AmK,_hme /ugn.nde. dal» der /uiuKunkel

^y Anhand der Fig. I b.s i sind diese Vcrhiiltn.ssc nodi Hoc J' ⁿ ^ „„,,,„:,„ ,,e,„nn. d,-r

Zündimpuls für den Schalter 2 beispielsweise im Zeitpunkt f 3 und der Zündimpuls für den Schalter ί im Zeitpunkt f4. Die Röntgenröhrenspannung entspricht wieder unter der Voraussetzung eines Übersetzungsverhältnisses von 1 :1 des Hochspannungstransforma- tors 8 der Differenzspannung (verkettete Spannung) zwischen der S- und der Γ-Phase, wenn der Schalter 2 gezündet ist und zwitchen der R- und der 7"-Phase, wenn der Schalter 1 gezündet ist. Im Zeitpunkt 14 kann der Schalter 1 jedoch den Laststrom nicht übernehmen, was >o sich daraus ergibt, daß im Zeitpunkt 14 die Spannung an dem gezündeten Thyristor des Schalters ! kleiner ist als die Spannung an dem gezündeten Thyristor des Schalters 2. Der zuletzt genannte Thyristor brennt also weiter bis zum Zeitpunkt f 5, in dem sein Strom durch Null geht und kein Zündimpuls an der Zündelektrode mehr vorhanden ist, so daß er erlischt. Im Zeitpunkt 16 wird dann wieder ein Thyristor des Schahers 2 gezündet.

Aus der F i g. 4 geht somit hervor, daß der Schalter I in einem Bereich von 150 bis 180° des Zündwinkels niemals den Laststrom übernehmen kann. Die Röntgenröhrenspannung ergibt sich wieder aus der Differenz der Spannung zwischen derjenigen Phase, die auf den Hochspannungstransformator 8 durchgcschaltet ist und der 7-Phasc: sie ergibt sich also aus der Differenz zwischen der Spannung auf der S-Phase und auf der Γ-Phase während derjenigen Zeiten, während denen der Schalter 2 durchgeschaltet ist. Der Verlauf ist in der F i g. 5 dargestellt. Ein Vergleich zwischen der F i g. 3 und der Fig. 5 zeigt, daß der Effektivwert der Röntgenröhrenspannung von einem Zündwinkel von 30 bis zu einem Zündwinkel von 150° abfällt und von einem Zündwinkel von 150° bis zu einem Zündwinkel von 180° wieder ansteigt. Der Regelbereich liegt dabei zwischen 30° und 180°. Daraus ergibt sich, daß der Regler zur Dosisleistungsregelung zum Schwingen neigt, daß also Rcgelschwingungen auftreten können. Dieser Regler besteht aus einem Meßglied für dtn isiwert der Dosisleistung, einem Sollwertgeber für die Dosisleistung, einem Vergleichsglied für den 1st- und den Sollwert und den in Fig. 1 angegebenen Bauteilen für die Regeleinrichtung, wobei auf der Leitung 5 ein Signal erzeugt wird, das iich bei einer Abweichung des Istwerts vom Sollwert verändert und seine Größe beibehält, wenn der Istwert gleich dem Sollwert ist (PI-Regler).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art /u schaffen, bei der Regelschwingungen verhindert sind, so bei der also die Leistung mit zu- oder abnehmendem Zündw inkcl kontinuierlich ansteigt oder abfallt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs I.

Anhand der Fig. 6 bis 8 ist die Erfindung ss nachfolgend näher erläutert.

Die Bauteile der Fig. 6 entsprechen den Rauteilen der Fig. 1. Der Unterschied /wischen der F 1 g. b und der F i g. I ist jedoch, daß der Zündimpulsgeneraior 4 nicht durch die S- sondern durch dip T-Phase synchronisiert wird.

In der F i g. 7 ist wieder die Netzspannung dargestellt und die gestrichelten geraden Linien zeigen diejenigen Zeiten an, während denen für verschiedene Zündwinkel Zündimpulse am Schalter 2 liegen, während die voll ausgezogenen geraden Linien diejenigen Zeiten anzeigen, während denen Zündimpulse am Schalter 1 liegen. Die Röntgenröhrenspannung ergibt sich wieder aus der Differenzspannung der beiden Phasen, die jeweils auf den Hochspannungstransformator 8 durchgeschaltet sind. Die Bereiche, in denen diese Differenzspannung gebildet werden muß, sind wieder durch waagerechte und schräge Schraffierungen in der F i g. 7 gekennzeichnet. Bei einem Zündwinkel von 30° ist beispielsweise einer der Thyristoren des Schalters 2 zwischen den Zeiten ; 7 und 18 gezündet. Zwischen den Zeiten * 9 und /10 ist einer der Thyristoren des Schalters I ge/ünde:. Im Zeitpunkt 110 wird der Lasistrom wieder von einem der Thyristoren des Schalters 2 übernommen uid der zuletzt genannte Thyristor brennt bis zum Zeitpunkt ill. Für die weiteren, dargestellten Zündwinkel ergeben sich die Brennzeiten ebenfalls aus der F i g. 7.

Aus der F i g. 8 geht hervor, daß dann, wenn die Synchronisation des Zündimpulsgenerators 3 durch die ft-Phase beibehalten, aber der Zündimpulsgenerytor 4. der dem Schalter 2 in der .S"-Phase zugeordnet ist. durch die 7~-Phase synchronisiert wird, die Dosisleistung über den gesamten Bereich des Zündwinkels, innerhalb dessen eine Regelung der Dosisleistung möglich ist. vom kleinsten Zündwinkel bis zum größten Zündwinkel kontinuierlich ansteigt. Regclschwingungen sind daher ausgeschlossen. Ferner ergibt sich aus der F i g. 8. daß bei einem bestimmten Zündwinkel der Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung immer gleich ist. was ebenfalls zu einer Stabilisierung der Regelung beiträgt.

Die obigen Ausführungen bezüglich der Zund/enpunkte und der Röntgenröhrenspannung gellen nur. wenn die Induktivitäten vernachlässigt werden können und daher keine Phasenverschiebung zwischen primärem Laststrom and Phasenspannung auftritt. Diese Voraussetzung is: bei einem Drehstrom-Röntgendiagnoslikapparat erfüllt.

Zusammenfassend ergibt sich, daß bei einem Drehstrom-Röntgendiagnostikapparat gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 19 63 346 eine Stabilisierung der Dosisleistungsregelung und das Auftreten von Regelschwingungen gemäß vorliegender Erfindung verhindert werden kann, wenn einer der beiden Zündimpulsgeneratoren für die beiden bipolaren Schalter in zwei Phasen der Zuleitungen zum Hochspannungstransformator durch die dem zugeordneten bipolaren Schalter entsprichende Phase und der andere Zündimpulsgeneralor durch die ununterbrochen an dem Hochspannungstransformator liegende Phase synchronisiert wird. Im Rahmen der Erfindung ist es also auch möglich, in der F i g. h den Zündimpulsgcncralor 4 durch die \ Phase 'irul den Ztindinipiilsgenerator ? durch die Γ Phase zu synchronisieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. die wesentlichen Teile eines

   S mit etaem Glied, das ein von der Differenz zw.- ^ _zugeordnet Die Steueranordnung,3 atdurch d.e Sen Ist- und SoUwert der zu regelnden Lasting ™£„_ase ^B _{und die} Steueranordnung 4 durch die^Phase Singiges Regelsignal zw« Impulsgeneratoren zu- .. f X^_n. Beiden SiÄerMonümnjg3 und 4 s führt, von denen je einer einem der Schalter züge- > _{Lei 5 ein} Signal »^"** ™ J™

   ordnet und durch eine Netzphase synchronisiert ist £__{ndwinkdt d}. _h. den Beginn.'J^ und während jeder HalbweUe der An synchro™- _{ha)b djier H}albwelle der die J?"«^ J^u

   sierenden Netzphase dem zugeordneten Schalter . synchronisierenden Phase charakteristik^

   enen SndSs zuführt, dessen Beginn innerhalb .5 ^Kre 6 wird über einenJ^^g der Halbwelle vom Regelsignal abhängt, und von * _{y vo}„ _{einem den} Schaltern 1 und ²™*^