DE2732852C2

DE2732852C2 - Schaltungsanordnung mit einer Drehanoden-Röntgenröhre zum Auslösen eines Schaltvorganges beim Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl der Drehanode

Info

Publication number: DE2732852C2
Application number: DE2732852A
Authority: DE
Inventors: Gerd 2000 Hamburg Vogler
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1977-07-21
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1982-05-06
Also published as: JPS62147300U; DE2732852A1; IT1097882B; JPS5423393A; GB2001455A; BE869128A; NL7807755A; IT7825848A0; US4259580A; FR2398428B1; JPH0235200Y2; FR2398428A1; GB2001455B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sc .altungsänordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-AS 1191 048 bekannt Dabei werden mittels eines Wattmeters der Strom durch die eine Statorwicklung mit der Spannung an der anderen Statorwicklung und dem Kosinus des Phasenwinkels zwischen beiden Größen gebildet Diese Schaltungsanordnung arbeitet ungenau, weil die Amplituden der Spannung an der einen Statorwicklung und des Stromes durch die andere Statorwicklung mit in die Messung eingehen, obwohl es ausschließlich auf den Phasenunterschied ankommt Die Schaltung ist nur brauchbar, wenn die eine Statorwicklung direkt und die andere Statorwicklung Ober einen Kondensator an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Sind hingegen die beiden Statorwicklungen an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, die phasenstarre — insbesondere um 90° gegeneinander versetzte — Ausgangswechselspannungen liefert, versagt die Schaltung, weil der Kosinus des Winkels zwischen der Spannung an der einen Statorwicklung und dem Strom durch die andere Statorwicklung dann konstant bleibt, insbesondere gleich Null ist — unabhängig von der jeweiligen Drehzahl.

Aus der US-PS 35 18 434 ist weiterhin eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine Steuerschaltung prüft, ob beide Stätöfwicklüngen von einem Strom durchflossen werden. 1st dies der Fall, wird ein Kondensator aufgeladen. Die Spannung am Kondensator wird von der Vergleichsschaltung mit einer konstanten Gleichspannung verglichen, und die Vergleichsschaltung erzeugt ein Signal, das die Röntgenaufnahme freigibt, wenn die Kondensatorspannung die Gleichspannung erreicht hat Auf Grund dieses Signals wird die den Statorwicklungen zugeführte Leistung herabgesetzt

Innerhalb der Zeit, die vom Beginn der Kondensatoraufladung bis zum Auslösen dieses Schaltvorganges verstreicht, muß die Anodenscheibe die erforderliche Drehzahl erreicht haben, und zwar auch unter ungünstigsten Bedingungen. Unter vielen Bedingungen ist diese Zeit aber zu lang, d. h, die Röntgenaufnahme wird dann zu spät freigegeben, und den Statorwicklungen wird zuviel Energie zugeführt

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art die Rechenschaltung so auszubilden, daß der Sehaltvorgang genau und unabhängig vom Aufbau der die Statorwicklungen speisenden Wechselspannungsquelle bei einer gewünschten Drehzahl ausgelöst wird.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruches angegebene Ausbildung gelöst

Es wird dabei davon ausgegangen, daß der Motorantrieb für eine Drehanoden-Röntgenröhre zwei um 90° in bezug auf die Drehachse gegeneinander versetzte Statorwicklungspaare (ein Paar enthält zwei um 180° räumlich gegeneinander versetzte Wicklungen) und einen zylindrischen Rotor (Kurzschlußläufer) enthält Für den Beschleunigungsvorgang der in bezug auf die sehr geringe Lagerreibung relativ schweren Anodenmasse gilt die Beziehung, daß das Drehmoment dem Produkt aus den magnetischen Flüssen durch die beiden Statorwicklungen und dem Sinus des elektrischen Phasenwinkels zwischen beiden Flüssen und dem Rotorwirkungsgrad proportional ist Unter der Voraussetzung, daß der Rotorwirkungsgrad und die Anodenträgheit konstant sind und zwischen den Strömen durch die Wicklungen und den magnetischen Russen in diesen Wicklungen ein linearer Zusammenhang besteht, wäre auch das zeitliche Integral von I, I₂ sin a in jedem Augenblick des Anlaufs der erreichten Drehzahl proportional.

In der Praxis hängt der Rotorwirkungsgrad aber von der Drehzahl ab, was dazu führt, daß trotz eines konstanten Drehfeldes der zeitliche Verlauf der Drehzahl gekrümmt ist. Jedoch gilt auch dann stets, daß eine vorgegebene Drehzahl erreicht wird, wenn das zeitliche Integral des Produktes I\I₂ sin« einen bestimmten Wert en eicht hat.

Wird daher in der Vergleichsschaltung ein konstanter Wert mit dem zeitlichen Integral verglichen und der Schaltvorgang ausgelöst, wenn das Integral den konstanten Wert erreicht hat, erfolgt dies stets bei derselben vorgegebenen Drehzahl. Wird ein anderer Vergleichswert vorgegeben, wird der Schaltvorgang bei einer anderen Drehzahl ausgelöst.

Abweichungen vom linearen Zusammenhang zwischen dem Statorstrom und dem Magnetfluß durch Sättigungserscheinungen können gegebenenfalls durch geeignete Amplitudenfilter kompensiert werden.

Der Vorteil dieser Schaltungsanordnung gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen besteht darin, daß mit relativ großer Genauigkeit beim Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl die Röntgenaufnahme freigegeben und/oder die dem Stator zugeführte Leistung abgesenkt werden kann, ohne daß ein Eingriff in die Drehanoden-Röntgenröhre oder in die die

Drehanoden-Röntgenröhre umschließende Haube erforderlich ist

Eine besonders einfache Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Recheneinrichtung eine Multiplizierschaltung enthält, die zwei Wechselspannungen miteinander multipliziert, von denen die eine dem Momentanwert des Stromes durch die eine Statorwicklung proportional ist und die andere eine Amplitude hat, die der Amplitude des Stromes durch die andere Statorwicklung proportional ist, jedoch gegenüber diesem Strom um 90° phasenverschoben ist, und daß das Ausgangssignal der Multiplizierschaltung einem Integrierglied zugeführt wird, das das Ausgangssignal der Rechenschaltung liefert

In vielen Röntgenanlagcn ist ein Röntgengenerator für mehrere Röntgenarbeitsplätze mit je einer Drehanoden-Röntgenröhre vorgesehen. Dabei kann es sich um unterschiedliche Röhrentypen handeln, deren Anodenscheiben ein unterschiedliches Trägheitsmoment aufweisen. Auch in einem solchen Fall genügt eine einzige erfindungsgemäß ausgebildete Schaltungsanordnung, wenn den verschiedenen Röntgenröhren eine entsprechende Anzahl von Sollwert-Gleichspcnnungserzeugern zugeordnet ist, von denen jeweils einer mit der Vergleichsschaltung verbunden ist, wobei die verschiedenen Sollwert-Gleichspannungen im selben Verhältnis zueinander stehen wie die Trägheitsmomente der Drehanoden der ihnen zugeordneten Röntgenröhren. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß das Drehmoment gleich dem Produkt aus Trägheitsmoment und der zeitlichen Änderung der Drehzahl ist. Daraus folgt, daß zum Erreichen einer bestimmten Drehzahl die Drehmomente und damit die Werte des Ausgangssignals der Recheneinrichtung, bei denen die Vergleichseinrichtung den Schaltvorgang auslöst, im gleichen Verhältnis zueinander stehen müssen wie die Trägheitsmomente der zugeordneten Röntgenröhren.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Röntgengenerator mit einem Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung im Blockschaltbild,

F i g. 2 eine besonders einfache Ausführungsform der Schaltungsanordnung,

F i g. 3 bis 5 den zeitlichen Verlauf der Drehzahl bzw. des Integrals I\ I₂ sin « bei unterschiedlichem Drehfeld (Fig. 3), bei unterschiedlichem Trägheitsmoment (Fig.4) und bei unterschiedlicher Rotortemperatur (F ig-5).

Wie aus dem oberen Teil der Fig.3 hervorgeht, nimmt diR Drehzahl bei einem schwächeren Drehfeld langsamer tu (Kurve B) als bei einem stärkeren Magnetfeld (Kurve A) Das Integral über das Drehfeld /ι h sin λ erreicht einen vorgegebenen Wert C jedoch im gleichen Verhältnis später wie die vorgegebene Drehzahl π später erreicht wird.

In F i g. 4 ist im oberen Teil der zeitliche Verlauf der Drehzahl zweier Anodenscheiben mit unterschiedlichem Trägheitsmoment bei sonst gleichen Bedingungen dargestellt Die Drehzahl der Anodenscheibe mit der größeren Trägheit (Kurve B) nimmt langsamer zu als die der kleineren Scheibe (Kurve A) und zwar ist die Kurve B zeitlich im gleichen Verhältnis zu Kurve A gedehnt wie ihr Trägheitsmoment größer ist als das Trägheitsmoment der zu Kurve A gehörenden Anodenscheibe. Das kann dadurch berücksichtigt werden, daß der vorgegebene Vergleichs.wert C_A bzw. C₈ im gleichen Maße geändert wird (unterer Teil der Fig.4). Ist dies der Fall, dann wird — unabhängig von der Anodenträgheit — der Schaltvorgang stets bei derselben Drehzahl ausgelöst

Eine Änderung der Rotortemperatur bewirkt, daß sich auch der Rotorwirkungsgrad und damit auch das Anlaufverhalten ändern. Diese Änderungen werden durch die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltung nicht berücksichtigt Der Einfluß der Rotortemperatur kann aber durch geeignete Anpassung der Formgebung des Rotovs an das Verhältnis zwischen der Synchrondrehzahl (das ist die der Frequenz des Statorfeldes entsprechende Drehzahl) und der Solldrehzahl (das ist die Drehzahl, bei der der Schaltvorgang ausgelöst werden soll) weitgehend beseitigt werden.

Wenn die Bauform des Rotors nämlich durch Variieren der Zylinderwandstärke so gewählt wird, daß im Kaltzustand das maximale Drehmoment (in diesem Fall ist der ohmsche Widerstand des Rotors gleich seinem induktiven Widerstand) etwa bei halber Synchrondrehzahl erreicht wird, ver^ohiebt sich der Bereich des maximalen Drehmomentes im Warmzustand (erhöhter ohmscher Widerstand des Rotors) in Richtung auf den Fußpunkt der Anlaufkurven. Wie aus Fig.5 hervorgeht schneiden sich beide Kurver, bei einer bestimmten Drehzahl; der Schnittpunkt hängt von der Baui'orm des Rotors, insbesondere der Zylinderwandstärke, sowie von der Synchrondrehzahl ab. Wählt man diese Parameter so, daß der Schnittpunkt bei der Solldrehzahl liegt, dann ist die Zeit die der Rotor bis zum Erreichen der Solldrehzahl benötigt, unabhängig von seiner Temperatur.

Unterschiedliche Statortemperaturen können eine Änderung des Produktes I\ I₂ sin χ zur Folge haben und werden daher von der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung berücksichtigt wie F i g. 3 zeigt.

F i g. 1 zeigt einen Hochspannungserzeuger 1, der zur Speisung zweier Röntgenstrahier 3a und 36 dient von denen jeweih einer mittels eines Hochspannungsumschalters 2 an die im Hochspannungserzeuger 1 erzeugte Hochspannung anschließbar ist Jeder Röntgenstrahier 3a bzw. 36 enthält eine Röhrenhaube 4a bzw. 46 und eine Drehanoden-Röntgenröhre 5a bzw. 5b. Die Anodenscheibe 6a bzw. 6b ist mit einem zylinderförmigen Rotor 7a bzw. Tb aus Kupfer verbunden. Der Stator zum Antrieb des Rotors Ta bzw. Tb besteht aus zwei um 90° räumlich gegeneinander versetzten Statorwicklungspaaren 8a und 9a bzw. 86 und 96, die zwei auf der Drehachse des Rotors senkrecht stehende zeitlich veränderliche Magnetfelder erzeugen. Jedes Wicklungspaar besteht aus zwei Wicklungen, die um 180° gegeneinander versetzt sind.

Die Statorwicklungspaare 8a und 9a der über den Hochspannungsumschalter 2 jeweils an den Hochspannui:gse/zeuger angeschlossenen Drehanoden-Röntgenröhre 5a sind über einen Umschalter 10 mit einzm Wechselspannungserzeuger Jl verbunden, der die erforderliche höherfrequente Wechselspannung von z.B. 180Hz erzeugt In der anderen Stellung des Hochspannungsums^halters 2 und des Umschalters 10 sind die Statorwicklungen 86 und 96 der Röntgenröhre 5b über dem Umschalter 10 mit dem Wechselspannungserzeuger 11 verbunden.

Der Wechselspannungserzeuger ist für zwei Leistungsstufen ausgelegt:

Für eine kurzzeiti-e hohe Leistung, mit der die Anodenscheibe aus dem Stillstand auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt wird (diese Leistungsstufe ist

eingeschaltet, wenn auf einer Leitung 12 vor Beginn der eigentlichen Röntgenaufnahme ein Vorbereitungssignal anliegt) und für eine niedrige Leistung, bei der dem Rotor der jeweils angetriebenen Drehanoden-Röntgenröhre gerade soviel Energie zugeführt wird, die er zum Aufrechterhalten der erreichten Drehzahl benötigt. Auf diese Leistung wird der Wechselspannungsgenerator 11 umgeschaltet, wenn auf einer Leitung 13 ein Signal anliegt, das das Erreichen der gewünschten Drehzahl signalisiert. Dieses Signal gibt über eine Leitung 14 die Aufnahme frei, so daß ein Zeitschalter 15 — falls an einer Leitung 16 ein Aufnahmekommando anliegt — Leistungsschalter 17 im Primärkreis des Hochspannungserzeugers während der auf nicht näher dargestellte Weise vorgegebenen Aufnahmezeit schließt, so daß dem über den Hochspannungsumschalter 2 angeschlossenen Röntgenstrahier Hochspannung zugeführt wird. Insoweit ist der Röntgengenerator bekannt.

Es liegt nun in jede der beiden Zuleitungen 18 und 19,

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den Primärwicklungen 8a und 9a verbinden, die Primärwicklung je eines Stromwandlers 20 und 21. Die Sekundärwicklungen der beiden Stromwandler 20 und 21 sind mit den Eingängen einer Stufe 22 verbunden, die ein Ausgangssignal erzeugt, das dem Produkt h /> sin χ proportional ist. Dabei ist /ι die Amplitude des Stromes in einer Zuleitung 18 bzw. in einem der Statorwicklungspaare 8a oder Sb und I₂ die Amplitude des Stromes in einer Zuleitung 19 bzw. durch eins der Statorwicklungspaare 9a oder 9b. Die beiden Ströme fließen über die gemeinsame Rückleitung 20 zum Wechselspannungserzeuger 11 zurück. Der Ausgang der Stufe 22 ist mit dem Eingang eines Integriergliedes 23 verbunden, dessen Ausgangssignal dem zeitlichen Integral seines Eingangssignals proportional ist und dem einen Eingang einer Vergleichsschaltung 24 zugeführt wird, die es mit einer vorgegebenen Gleichspannung vergleicht.

Zu diesem Zweck ist der andere Eingang der Vergleichsschaltung 24 über einen Umschalter 23 wahlweise an eine von zwei Gleichspannungen U₁, Ut anschließbar. Wie durch gestrichelte Linien angedeutet, ist der Umschalter 25 mit der Umschalteinrichtung 10 und dem Hochspannungsumschalter 2 gekoppelt, so daß immer dann, wenn die Drehanoden-Röntgenröhre 5a an den Hochspannungserzeuger 1 und ihre Statorwicklungen an den Wechselspannungserzeuger 11 angeschlossen sind, der Umschalter 25 den anderen Eingang der Vergleichsschaltung 24 mit der Gleichspannung U₁ verbindet, während in der anderen Stellung der Umschalteinrichtung 10 und des Hochspannungsumschalters 2, in der die Drehanoden-Röntgenröhre 5b mit Hochspannung versorgt wird und ihre Statorwicklungspaare Sb und 9b erregt werden, die Spannung £/■, an den anderen Eingang der Vergleichsschaltung 24 angeschlossen ist Die Gleichspannungen U, und Ub verhalten sich zueinander wie die Trägheitsmomente der Drehanoden der ihnen zugeordneten Röntgenröhren 5a und 5b.

Die Vergleichsschaltung 24, an deren Ausgang die Leitungen 13 und 14 angeschlossen sind, erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal des Integriergliedes 23 den Wert U, fl/b) erreicht hat das den Wechselspannungserzeuger 11 von hoher auf niedrige Leistung umschaltet (über die Leitung 13) und die Röntgenaufnahme freigibt (über die Leitung 14).

Bei einer solchen Anordnung besteht noch die Möglichkeit, daß durch irgendeinen Defekt kein ausreichendes Drehfeld zustande kommt so daß die Anodenscheibe die gewünschte Drehzahl nicht erreichen kann. Für diesen Fall ist ein Zeitglied 26 vorgesehen, das so bemessen ist, daß es bei allen im Betrieb auftretenden Anlaufzeiten nicht anspricht. Es wird gestartet durch das Vorbereitungssignal auf der Leitung 12 und zurückgestellt durch das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 24, das über eine Leitung 27 dem Rückstelleingang des Zeitgliedes 26 zugeführt wird. Wenn das Zeitglied 26 anspricht, öffnet es einen Schalter 28, über den das Vorbereitungssignal auf den Steuereingang des Wechselspannungserzeugers gelangt, so daß dieser abgeschaltet und damit gegen Überlastung geschützt wird. Gleichzeitig blockiert es die Aufnahme, indem es einen in der der Freigabe dienenden Leitung 14 angeordneten Schalter 29 öffnet, und schließlich wird, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, auch ein Schalter 30 in der Verbindungsleitung zum Rückstelleingang dieses Zeitgliedes geöffnet, so daß auch langfristig keine Freigabe (z. B. durch Driften de? !nt.criitOrS ??^ mphr prfnlupn kann Fr?t nach Zurücknehmen des Vorbereitungssignals auf Leitung 12 ist die Anordnung wieder betriebsbereit.

Die Stufe 22, die ein dem Produkt l\ h sin λ proportionales Signal erzeugt, kann z. B. einen Spitzenwertgleichrichter enthalten, der eine Gleichspannung erzeugt, die der Amplitude /ι des Stromes durch das Anodenwicklungspaar 8a (Sb) proportional ist, sowie eint sogenannte Sample-and-hold-Schaltung, die beim Null*'irchgang des Stromes durch das Statorwicklungspaar 8a bzw. tb den Momentanwert des Stromes durch das andere Sta torwicklungspaar 9a bzw. 9b abtastet und speichert. Das Ausgangssignal dieser Sample-and-hold-Schaltung ist dem Ausdruck I₂ sin λ proportional. Werden die Ausgangssignale des Spitzenwertgleichrichters und der Sample-and-hold-Schaltung daher miteinander multipliziert, ergibt sich ein Signal, das dem Produkt Α h sin χ proportional ist.
. In F i g. 2 ist eine noch einfachere Schaltungsanordnung dargestellt, wobei für dieselben Bauelemente wieder die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Der Sekundärwicklung des Stromwandlers 20, dessen Primärwicklung vom Strom /Ί durch das Statorwicklungspaar 8a oder Sb durchflossen wird, ist ein ohmscher Widerstand 221 parallel geschaltet. Der Sekundärwicklung des Strorr wandlers 21, dessen Primärwicklung vom Strom /2 durch das Statorwicklungspaar 9a oder 9b durchflossen wird, ist ein Kondensator 222 parallel geschaltet, der bewirkt daß die Spannung an der Sekundärwicklung gegenüber dem Strom durch die Primärwicklurg um 90° verschoben ist Wenn daher für die Ströme /Ί und /2 die Beziehungen gelten:

/ι = /, s- η wt

.. und

Z₂ = I₂ sin {wt + ff),

dann gilt für die Spannung u, am Widerstand 221 die Beziehung

M₁ = Ui sin wt (3)

und für die Spannung U₂ am Kondensator 222

U₂ = -U₂COs (wt +a). (4)

Die beiden Spannungan K₁ und U₂ werden den Eingängen einer Multiplizierschaltung 223 zugeführt.

Deren Ausgangssignal ist daher dem Ausdruck
t/| t/f (sina - sin (2 wt + a)]

proportional. Gleichung (5) läßt erkennen, daß am Ausgang der Multipliziereinrichtung außer der Komponente U\ U₂ sin λ, die dem Ausdruck /ι I₂ sin λ proportion! ist, weil U\ proportional zu I, und U₂ proportional zu Ii st, eine Komponente mit der doppelten Frequenz der Wechselspannung des Wechselspannungserzeugers 11 existiert.

Die Ausgangsspannung der Multiplizierschaltung 223 wird dem Integrierglied 23 zugeführt, das einen Operationsverstärker 230 enthält, dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 231 mit dem Ausgang der Multipliziereinrichtung verbunden ist und dessen Ausgang über einen Kondensator 232 mit dem invertierenden Eingang verbunden ist. Der Widerstand 231. die Kapazität des Kondensators 232 und die Verstärkung des Operationsverstärkers 230 sind so bemessen, daß eine während der Anlaufzeit der Anodenscheibe (das ist die Zeit, die die Anodenscheibe benötigt, um vom Stillstand die gewünschte Drehzahl zu erreichen) am Ausgang der Multiplizierstufe 223 anliegende Gleichspannungskomponente am Ausgang des Integriergliedes eine linear mit der Zeit ansteigende Spannung hervorruft Nach der Anlaufzeit T, die in der Größenordnung von einigen zehntel Sekunden liegt, ergibt sich am Ausgang des Integriergliedes 230 eine Spannung, die dem Ausdruck

Ts'm a + —— · cos (wt + a) \ 2 w

(6)

proportional ist. Da, wie erwähnt, die Anlaufzeit T einige zehntel Sekunden beträgt, während die Frequenz der vom Wechselspannungserzeuger 11 gelieferten Wechselspannung z. B. bei 180 Hz liegt, gilt die Beziehung

T >

1
2k>

(7)

d. h. die Ausgangsspannung des IntegriergJiedes ist dem Ausdruck

U₁ U₁ Tsina

(8)

proportional und mithin dem zeitlichen Integral des Produktes

/, I₂ sin a

(9)

Der Integrator 23 wird dadurch gestartet, daß zu Beginn der Vorbereitungsphase ein Schalter 233 geschlossen wird, der den Verbindungspunkt zweier Widerstände 234 und 235, von denen der eine (234) mit dem Ausging und der andere (235) mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 230 verbunden ist, an Masse schaltet. Nach Beginn der Aufnahme ist der Schalter 233 wieder geöffnet, so daß der Kondensator 232 über die Serienschaltung der Widerstand« 234 und 235 entladen wird, d. h., das Integrierglied ist dann zurückgestellt.

Das Aus.gangssignal des Integriergliedes 23, das aus den eingangs dargelegten Gründen auch der Drehzahl in proportional ist, wird dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 240 zugeführt, dessen nichtinvertierender E'ingang über den Umschalter 25 mit dem Abgriff eines von zwei Potentiometern 241 bzw. 242 verbunden ist, an dem die Gleichspannung U, bzw. U₁, π abnehmbar ist. Der nichtinvertierende Eingang liegt außerdem über einen Widerstand 243 an einer + -Gleichspannung. Sobald die Ausgangsspannung des Integriergliedes 23 positiver ist als die Gleichspannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 240, ergibt sich an dessen Ausgang ein negativer Spannungssprung, der zur Freigabe der Röntgenaufnahme zum Herabsetzen der Leistung des Wechselspannungserzeugers 11 und zum Rückstellen des Zeitgliedes 26 benutzt werden kann.

2, Die durch den Operationsverstärker 240 gebildete Vergleichsschaltung spricht also an, wenn das zeitliche Integral des in Gleichung (9) angegebenen Produktes einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Wenn I_x und I₂ aufgrund von Netzspannungsschwankungen kleiner in sind als normal, benötigt die Anodenscheibe länger als normal, um die gewünschte Drehzahl zu erreichen, jedoch verlängert sich die Zeit, in der das zeitliche Integral dieses Produktes den vorgegebenen Wert U, bzw. Ub erreicht, in gleicher Weise. Entsprechendes ergibt sich, wenn der Phasenwinkel λ zwischen den beiden Strömen von dem optimalen Phasenwinkel (90°) abweicht Auch dann wird die Anlaufzeit gerade um soviel verlängert, wie zur Kompensation dieser Phasenabweichung erforderlich ist.
Wie bereiits einleitend ausgeführt, ist das zeitliche Integral des Produktes h I₂ sin <x nur dann ein Maß Kr die jeweilige Drehzahl der Anodenscheibe, wenn zwischen dem Strom I\ bzw. I₁ durch eine Statorwicklung und dem magnetischen Fluß in dieser Wicklung ein linearer Zusammenhaag besteht Dieser lineare Zusammenhang besteht jedoch nicht wenn wenigstens ein Teil des Statoreisenpakets im Sättigungsbereich betrieben wird. Der dadurch hervorgerufene Fehler läßt sich aber vermeiden, wenn die Spannungen ü\, U₂ der Muitiplizierschaltung 223 über je ein Amplitudenfilter zugeführt werden, dessen Ausgangsspannung die gleiche Abhängigkeit von seiner Eingangsspannung aufweist wie der magnetische Fluß durch eine Wicklung vom Strom in dieser Wicklung. Ein solches Amplitudenfilter kann durch ein Netzwerk aus linearen und nichtlinearen Widerständen (z. B. Dioden oder Zenerdioden) realisiert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit einer Drehanoden-Röntgenröhre zum Auslösen eines Schaltvorganges, wenn die Drehanode eine vorgegebene Drehzahl erreicht, mit einer Rechenschaltung, die ein von den Amplituden I\ und I₂ der Ströme durch die Statorwicklungen des Antriebsmotors für die Drehanode und vom Sinus des Phasenwinkels et zwischen diesen Strömen abhängendes Ausgangssigrial erzeugt, das einer Vergleichsschaltung zugeführt wird, die den Schaltvorgang in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Rechenschaltung (22,23; 223,23) dem zeitlichen Integral des Produktes I\ I₂ sin « proportional ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung eine Multiplizierschaltung (223) enthält, die zwei Wechselspannungcn (u_u U₂) miteinander multipliziert, von denen die eine (u\) dem Momentanwert des Stromes (i\) durch die eine Statorwicklung (8a bzw. Sb) proportional ist und die andere fa) eine Amplitude (TZ₂) hat, die der Amplitude (I₂) des Stromes Q₁) durch die andere Statorwicklung (9a bzw. 9b) proportional ist, jedoch gegenüber diesem Strom um 90° phasenverschoben ist, und daß das Ausgangssignal der Multiplizierschaltung (223) einem Integrierglied (23) zugeführt wird, das das Ausgangssignal der jo Rechenschaltung liefert