DE291086C

DE291086C - device for operating one or more x-ray tubes or similar high-voltage devices with alternating current pulses in the same direction

Info

Publication number: DE291086C
Application number: DE1915291086D
Authority: DE
Original assignee: Vwvelktrotechnische Institute
Current assignee: Vwvelktrotechnische Institute
Priority date: 1912-03-06
Filing date: 1915-06-15
Publication date: 1916-04-03

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Einrichtung zum Betriebe von Röntgenröhren und ähnlichen Hochspannungsapparaten mit Wechselstromimpulsen gleicher Rich-S tung nach Patent 264641, bei welcher der im Hochspannungsstromkreis des Wechselstrom-... ■ transformators liegende Hochspannungsschalter, der mit einer Kommutiervorrichtung kombiniert ist, welche gestattet, die benutzten Röntgenröhren außer mit der halben Anzahl bzw. . mit dem vierten Teil der Wechselstromimpulse auch noch mit der vollen Impulszahl zu betreiben, so ausgebildet ist, daß die rotierenden Stromschlußstücke gegeneinander verdreht werden können, vorwiegend zu dem Zwecke, die Konstruktion des kombinierten Hochspannungsschalters zu vereinfachen und in Richtung der Achse des Schalters zu verkürzen.The subject of the present invention is a device for operating X-ray tubes and similar high-voltage apparatus with alternating current pulses of the same direction according to patent 264641, in which the im High-voltage circuit of the alternating current ... ■ high-voltage switch located in the transformer, which is combined with a commutation device that allows the X-ray tubes used except with half the number or. to operate with the fourth part of the alternating current pulses with the full number of pulses, is designed so that the rotating current connection pieces are rotated against each other can, primarily for the purpose of designing the combined high-voltage switch to simplify and shorten in the direction of the axis of the switch.

Nach dem Zusatzpatent 285966 sind für den Kombinationsschalter im Hochspannungskreise drei Rotationsebenen erforderlich, während der Schalter nach der vorliegenden Erfindung nur noch zwei Rotationsebenen aufweist.According to the additional patent 285966 are for the combination switch in high voltage circuits three planes of rotation required, while the switch according to the present invention only still has two planes of rotation.

Die Achse des Kombinationsschalters macht bei Wechselstrom von 50'Perioden und Anwendung eines vierpoligen Synchronmotors bzw. eines vierpoligen Einankerumformers in der Minute 1500 Umdiehungen ; die Tourenzahl ist also ziemlich hoch, und es ist deshalb ein technischer Vorteil, wenn die Achse des Hoch-Spannungsschalters mit Rücksicht auf diese hohe Tourenzahl so kurz als irgend möglich gehalten wird, besonders im Hinblick darauf, daß der Durchmesser derartiger Schalter wegen der hohen benötigten Spannung verhältnismäßig groß sein muß.The axis of the combination switch makes at 50 'alternating current periods and application a four-pole synchronous motor or a four-pole single armature converter in the Minute 1500 revolutions; so the number of revolutions is quite high, so it's a technical one It is an advantage if the axis of the high-voltage switch is kept as short as possible in view of this high number of revolutions is, especially in view of the fact that the diameter of such switches because of the high voltage required must be relatively large.

Die Vereinfachung der ganzen Konstruktion des Hochspannungsschalters ergibt sich aus der Verminderung der Anzahl der Rotationsebenen von selbst. .The simplification of the whole construction of the high-voltage switch results from the Reduction of the number of rotation planes by itself..

Fig. ι der Zeichnung veranschaulicht die Einrichtung in einer Stellung des Hochspannungskombinationsschalters, in der die benutzte Röntgenröhre mit der vollen Anzahl· der zur Verfügung stehenden Wechslestromimpulse betrieben wird, beispielsweise mit 100 Impulsen pro Sekunde, wenn der Wechselstrom 50 Perioden hat. . . . ■Fig. Ι the drawing illustrates the Device in one position of the high-voltage combination switch, in which the X-ray tube used is operated with the full number of alternating current pulses available is, for example, with 100 pulses per second if the alternating current is 50 periods Has. . . . ■

In Fig. 2 ist eine weitere Stellung des Hochspannungskombinationsschalters zur Darstellung gebracht, in welcher die Röntgenröhre mit der halben Anzahl der Wechselstromimpulsc betrieben wird. .In Fig. 2 is a further position of the high-voltage combination switch brought to the representation in which the X-ray tube with half the number of alternating current impulses is operated. .

Fig. 3 veranschaulicht endlich die Stellung des Kombinationsschalters, in der eine oder zwei Röntgenröhren mit dem vierten Teil der Impulse betrieben werden.Fig. 3 finally illustrates the position of the combination switch in which one or two X-ray tubes are operated with the fourth part of the pulses.

In Fig. ι zeigt 1 den Hochspannungswechsel-In Fig. Ι 1 shows the high voltage alternating

Stromtransformator, welcher primär direkt mit Wechselstrom gespeist wird, und zwar ent^ weder aus dem Netz oder aber aus einem Einankerumformer, welcher zugleich zum Antrieb des Hochspannungskombinationsschalters dient. 2 ist der Synchronmotor bzw. der Einankerumformer zum Antrieb des Hochspa.nnungskombinationsschalteis. 3 und 4 sind zwei auf der Achse der Antriebsmaschine sitzende Scheiben oder ähnliche Gebilde. 5, 6, 7 und 8 sind ruhende Stromabnehmer, welche, um je 90 ° versetzt, achsparallel zu den rotierenden Scheiben in kurzem Abstand von der Peripherie derselben angeordnet sind. Mit 9 und 10 ist je ein stromleitendes Segment, welches auf der Peripherie der Scheiben 3 und 4 befestigt ist, bezeichnet. 11, 12 und 13 sind im Hochspannungskreis angeordnete Ausschalter und Umschalter. 14 ist die Röntgenröhre oder ein ähnlicher Hochspannungsapparat. 15 ist ein parallel zu. den Hochspannungsklemmen des Wechselstromtransformators liegender Wideistand und 16 ein Schalter, mit welchem dieser Widerstand aus- und eingeschaltet werden kann.Current transformer, which is primarily fed directly with alternating current, namely ent ^ neither from the network nor from a single armature converter, which is also used as a drive of the high-voltage combination switch is used. 2 is the synchronous motor or the single armature converter to drive the high voltage combination switch. 3 and 4 are two on the axis of the drive machine seated disks or similar structures. 5, 6, 7 and 8 are Static pantographs, which, offset by 90 °, are axially parallel to the rotating disks are arranged at a short distance from the periphery of the same. With 9 and 10 there is one each conductive segment, which is attached to the periphery of the discs 3 and 4, designated. 11, 12 and 13 are in the high voltage circuit arranged off switch and changeover switch. 14 is the X-ray tube or a similar one High voltage apparatus. 15 is a parallel to. the high voltage terminals of the AC transformer horizontal stand and 16 a switch with which this resistor is and can be switched on.

Bei Anwendung eines vierpoligen Motors bzw. Einankerumformers entspricht eine Umdrehung der Antriebsmaschine zwei vollen Perioden des Wechselstromes, so daß also in dieser Zeit im Wechselstromtransformator vier Impulse induziert werden, von denen der erste und dritte die eine Richtung aufweisen und der zweite und vierte die entgegengesetzte Richtung.When using a four-pole motor or single armature converter, one revolution corresponds of the prime mover two full periods of the alternating current, so that in this time im AC transformer induces four pulses, the first and third of which which have one direction and the second and fourth the opposite direction.

In der Figur ist die wechselnde Polarität durch Polzeichen angedeutet und die Drehrichtung des Hochspannungskombinationsschalters, ebenso auch die Stromrichtung im Röhrenstromkreis durch Pfeile.In the figure, the changing polarity is indicated by polar symbols and the direction of rotation of the High-voltage combination switch, as well as the direction of current in the tube circuit by arrows.

Für den dargestellten Zeitmoment gelten die ausgezogenen Polzeichen des Wechselstromtransformators. The solid pole symbols of the AC transformer apply to the time instant shown.

Nach je 90° Umdrehung der Scheiben 3 und 4 tritt ein Wechsel der Polarität des Hochspannungsstromes ein.After each 90 ° rotation of discs 3 and 4 the polarity of the high-voltage current changes.

In der veranschaulichten Stellung fließt der Hochspannungsstrom vom Pluspol des Transformators zum Stromabnehmer 5 durch das Segment 9, zum Stromabnehmer 6 durch die Röntgenröhre 14, den Umschalter 11 und von dort über Stromabnehmer 8, Segment 10, Stromabnehmer 7, Umschalter 12 zum Minuspol des Transformators.In the illustrated position, the high-voltage current flows from the positive pole of the transformer to the current collector 5 through the segment 9, to the current collector 6 through the X-ray tube 14, the switch 11 and from there via pantograph 8, segment 10, pantograph 7, switch 12 to the negative pole of the Transformer.

Die weiteren Stellungen der rotierenden Segmente 9 und 10 sind durch korrespondierende Linien um die Peripherie der Scheiben 3 und 4 angedeutet, und es ergibt sich aus dem verfolgten Stromlauf und unter Beachtung der jeweils herrschenden Stromrichtung im Hochspannungskreise, daß die Stromrichtung im Röhrenstromkreise bei allen Impulsen die gleiche ist, und daß sämtliche Impulse durch die Röntgenröhre fließen.The other positions of the rotating segments 9 and 10 are indicated by corresponding Lines around the periphery of disks 3 and 4 are indicated, and it can be seen from the traced Current flow and taking into account the prevailing direction of current in the high-voltage circuit, that the direction of current in the tube circuit is the same for all pulses, and that all impulses flow through the X-ray tube.

Der Ausschalter 13 bleibt, wie es die Figur darstellt, beim Betriebe der Röntgenröhre mit der vollen Impulszahl offen, ebenso kann der Schalter 16 geöffnet bleiben, da sämtliche vom Transformator gelieferten Hochspannungsimpulse nutzbar gemacht werden.As the figure shows, the off switch 13 remains with the X-ray tube during operation the full number of pulses open, the switch 16 can remain open, since all of the Transformer supplied high-voltage pulses can be made usable.

In Fig. 2 ist die Scheibe 4 gegen die Scheibe 3, verglichen mit der Stellung in Fig. 1, um 180 ° verdreht, so daß beide Segmente 9 und 10 nicht gegeneinander versetzt sind wie in Fig. 1, sondern parallel angeordnet sind.In Fig. 2, the disc 4 is against the disc 3, compared with the position in Fig. 1, by 180 ° rotated so that the two segments 9 and 10 are not offset from one another as in Fig. 1, but are arranged in parallel.

Die zur Verstellung der Scheibe 4 erforderliche Vorrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.The device required to adjust the disk 4 is not shown in the drawing shown.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung können durch die Röntgenröhre nur die gleichsinnigen Hochspannungsimpulse fließen, die Impulse der entgegengesetzten Richtung werden von dem Widerstand 15 aufgenommen, was zur Voraussetzung hat, daß der Schalter 16 geschlossen wird.In the position illustrated in FIG. 2, only those in the same direction can through the X-ray tube High-voltage pulses flow, the pulses in the opposite direction are picked up by the resistor 15, resulting in the The prerequisite is that the switch 16 is closed.

Bei Betrieb der Röntgenröhre mit der halben Anzahl der Impulse muß auch der Schalter 13 geschlossen sein.When operating the X-ray tube with half the number of pulses, the switch 13 be closed.

Eine Kommutierung des hochgespannten Wechselstromes findet bei dieser Stellung des Hochspannungskombinationsschalters nicht statt, der Schalter wirkt vielmehr als einfacher Hochspannungsschalter, welcher den Stromkreis der Röntgenröhre nur während des Verlaufes der gleichsinnigen Hochspannungsimpulse geschlossen hält.A commutation of the high voltage alternating current takes place in this position of the high-voltage combination switch does not take place, the switch rather acts as a simpler one High-voltage switch, which only switches the X-ray tube circuit during the course which keeps high-voltage pulses in the same direction closed.

Aus der Verfolgung des Stromlaufes in dieser Stellung des Hochspannungskombinationsschalters ergibt sich dies ohne weiteres.From tracking the current flow in this position of the high-voltage combination switch this arises without further ado.

In Fig. 3 der Zeichnung weist der Hochspannungsschalter die gleiche Stellung auf wie in Fig. 2, der Schalter 16 ist wiederum geschlossen, dagegen ist der Schalter 13 geöffnet.In Fig. 3 of the drawing, the high-voltage switch has the same position as in Fig. 2, the switch 16 is again closed, on the other hand, the switch 13 is open.

Wird nur eine Röntgenröhre bei dieser Schaltungsanordnung und Stellung des Hochspannungskombinationsschalters betrieben, beispielsweise die Röhre 14, so erhält die Röhre nur den vierten Teil der Impulse, von je zwei vollen Wechselstromperioden also nur einen Impuls bzw. pro Umdrehung der Achse des Hochspannungsschalters einen Impuls.Only one X-ray tube is used with this circuit arrangement and position of the high-voltage combination switch operated, for example the tube 14, the tube receives only the fourth part of the impulses, so only one impulse of every two full alternating current periods or one pulse per revolution of the axis of the high-voltage switch.

Bei Betrieb von zwei Röntgenröhren werden zwar sämtliche gleichsinnigen Impulse nutzbar gemacht, indessen fließen die Impulse abwechselnd durch die Röhren 14 und 17, so daß jede Röntgenröhre wiederum nur mit dem vierten Teil der Impulse betrieben wird.When operating two X-ray tubes, all pulses in the same direction can be used made, meanwhile the pulses flow alternately through the tubes 14 and 17 so that each X-ray tube, in turn, is only operated with the fourth part of the pulses.

Die Verfolgung des Stromlaufes in den vier Phasen der Stellung des Hochspannungskombinationsschalters läßt dies erkennen.Tracking the current flow in the four phases of the position of the high-voltage combination switch shows this.

Claims

Patent claim:

Device for operating one or more X-ray tubes or similar

High-voltage apparatus with alternating current pulses in the same direction according to the patent 264641, characterized in that on the circumferential part of the in series with the X-ray tube lying high-voltage switch combined with a commutation device the current connection pieces lying in two planes of rotation are adjusted in this way in relation to one another in the direction of rotation can be that the X-ray tubes or similar high-voltage apparatus used optionally with the full number, half or the fourth part of the induced Pulses can be operated.

1 sheet of drawings.