DE2913622A1 - Schaltungsanordnung einer diagnostischen roentgeneinrichtung hoher leistung mit thyristorstromkonverter - Google Patents

Description

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DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N · Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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Medicor Müvek, Budapest / Ungarn

Schaltungsanordnung einer diagnostischen Röntgenein'richtung hoher Leistung mit Thyristorstromkonverter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung einer diagnostischen Röntgeneinrichtung, wobei mit Hilfe eines Thyristorkonverters kurze Expositionsimpulse hoher Leistung durch Phasenzahl- und Frequenzumwandlung der Energie des Speisenetzes erzeugt werden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die an die röntgendiagnostischen Einrichtungen hoher bzw· mittlerer Leistung'gestellten Anforderungen können mit

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den herkömmlichen, mit der Netzfrequenz gespeisten Regierund Hochspannungstransformatoren wirtschaftlich und zeitgemäß schon nicht mehr erfüllt werden· Wegen der Reihenreaktanz der niederfrequenten Transformatoren (Netztransformatoren) sind die immer kürzeren Expositionszeiten für die neuen diagnostischen Verfahren und somit die Steigerung der Spitzenleistungen nur immer schwerlicher - und über eine bestimmte Grenze schon nicht mehr - sicherzustellen. Damit zeigt sich.die Notwendigkeit der provisorischen Speicherung der elektrischen Energie - was am günstigsten mit Gleichspannung durchgeführt werden kann sowie die Steigerung der Betriebsfrequenz des Spannungskonverters zur Erreichung der erforderlichen Stromsteilheit Die Starkstrombauelemente der Halbleitertechnik bieten dazu die Möglichkeit· Die Betriebsarten der diagnostischen Röntgeneinrichtungen treten aber mit einer verdoppelten Forderung hervor* Einerseits werden die Röntgenröhren im Aufnahmebetrieb zumeist für eine kurze Dauer aber mit hoher Leistung (in Größenordnung von Hunderten kW) belastet; andererseits ist aber im Durchleuchtungsbetrieb ein längerer Einschaltungszustand mit einer dem Leerlauf beinahe entsprechenden Belastung üblich· Zur Umwandlung der gespeicherten Energie in Hochspannung ist also nicht der herkömmliche, im Dauerbetrieb arbeitende, auf eine angegebene Leistung dimensionierte und auf die Dauer mit dieser Leistung arbeitende Halbleiter-Frequenzumwandler erforderlich, sondern ein Spezialkonverter, der für die oben genannten zwei Betriebsarten ausgelegt ist= Dieser Konverter muß dabei so ausgestattet werden, daß er einerseits die' angewandten Halbleiter bis zur dynamischen Grenzleistung belastet, mit höherer Niederfrequenz als der Netzfrequenz oder mit Mittelfrequenz betrieben wird, daß er

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eine oder mehrere abgezählte Perioden entsprechend der notwendigen Expositionszeit erzeugen kann und andererseits " bei lang andauernden Durchleuchtungsbelastung den Betrieb mit niedrigen Verlusten im Bereich nahe des Leerlaufbetriebes ermöglicht. '

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Einrichtung» welche diese speziellen zwei Betriebsarten entsprechend dem vom herkömmlichen abweichenden diagnostischen Röntgenbetrieb ermöglichen kann, wobei das Leistungsverhältnis der beiden Betriebsarten über vier Größenordnungen liegt.

Der Erfindung liegt das Erkenntnis zugrunde» daß bei Beibehaltung der veränderlichen Kommutatimmcsverhältnisse die übertragung von hohen Impulsleistungen in beiden Betriebsarten durch einfache Ergänzung eines Wechselrichters mit bekannter Schaltungsanordnung möglich ist, ohne daß die Kommutatierungsverluste im Dauerbetrieb allzu hoch werden, wodurch die Stoßbelastung der Thyristoren'infolge der neu-, en und günstigen Bedingungen innerhalb der zulässigen dynamischen Belastungswerte gehalten werden kann.

Das Stromkonyerterteil der erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung setzt sich aus zwei Hauptteilen zusammen: dem neuartig aufgebauten Wechselrichter (inverter) und dem das erste Teil speisenden, zusammengesetzten Mehrphasenstromrichter, wobei die beiden Bauteile dem Zweifachbetrieb entsprechend ausgebildet sind₉

Nach der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung einer diagnostischen Röntgeneinrichtung hoher Leistung geschaffen worden, die aus·einem von elektrischer Gleich-

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sp.Innungsenergiequelle gespeisten Wechselrichter (inverter), einem an dessen Ausgang angeschlossenen Spannungsreglertransformator, einem daran angeschlossenen Hochspannungstransformator, einem Hochspannungsstromrichter und mindestens einer daran als Last angeschlossenen Röntgenröhre sowie einer am Wechselrichter angeschlossenen Steuereinheit zusammengesetzt ist, wobei der Wechselrichter eine bekannte Brückenschaltung ist, die beispielweise aus vier Thyristoren, vier Löschkondensatoren, vier Rückleitdioden, zusammengesetzt und über zwei, induktiv gekoppelte Löschinduktivitäten an der Speisespannung angeschlossen ist, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zu einem der Thyristoren in gleicher Stromrichtung ein fünfter Thyristor, in Reihe mit einer Diode und einer ohmischen oder induktive Impedanz parallel geschaltet ist, und daß am gemeinsamen Punkt des fünften Thyristors und der Diode sowie an der Speisespannung ei/i weiterer Löschkondensator angeschlossen ist. ' .

Der Wechselrichter erlaubt einen Start-Stepp Betrieb, wobei im Hochleistungsbetrieb am Ausgang eine abgezählte Anzahl von Perioden zu erhalten sind, deren Genauigkeit ausschließlich von der Genauigkeit des die Zählung steuernden Taktgebers abhängig ist. So wird die für die in den herkömmlichen Röntgengeneratoren verwendeten Zeitschaltungen charakteristische Ungenauigkeit, insbesondere im kurzen Expositionszeitbereich,beseitigt. Der Ausgang des Wechselrichters wird nicht nur mit der Impedanz belastet, welche von den eingestellten Röntgenröhrenparainetern abhängig an der Primärwicklung des Hochspannungstransformators, bzw* des Regeltransformators auftritt, sondern wird auch mit der von den Parametern der vorherigen

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Exposition abhängigen und sich aus der magnetischen Remanenz des Eisenkerns ergebenden transienten Reaktanz be- .-lastet. Diese transients Reaktanz kann die von der erwähnten Impedanz bestimmten AnlaufStromspitzen vervielfachen. Infolge dieses Obergangseffektes ist eine veränderliche Kommutierungsenergie erforderlich.

Die im Hochspannungskreis gegebenenfalls vorkommenden Durchschläge, die in den belastenden Stromkreisen auftretende Überbelastung und Kurzschluß sowie der Spannungszusammenbruch des Speisenetzes unmittelbar vor der Kommutierung der Impulsbelastung können zum" Ausbleiben der Kommutierung sowie zur gleiczeitigen Zündung der Thyristoren des Wechselrichters führen· Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen, wobei die Halbleiter mit Sicherungen geschützt werden, ist die erfindungsgemäße Einrichtung durch eine neuartige Ergänzung des Wechselrichters als Schutz vor der Gleichzündung, vor dem Kurzschluß und der Oberbelastung zweckmäßig elektronisch geschützt, weicher Schutz sogar unter unregelmäßigen Betriebsbedingungen für alle Bauelemente der RÖntgeneinrichtung eine vollkommene Sicherung bietet· Ein solch effektvoller Schutz wurde bisher mit keiner der bekannten Röntgeneinrichtungen erzielt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird dadurch gekennzeichnet,, daß parallel zur Brückenschaltung ein weiterer Thyristor, damit in Reihe geschaltet die Parallelschaltung eines von einer Hilfspe.iseeinheit geladenen Löschkondensators und einer Diode, damit in Reihe geschaltet die Parallelschaltung eines weiteren Kondensators und eines Widerstandes, sowie

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damit in Reihe geschaltet ein Löschinduktivität angeschlossen sind.

Abgesehen von den obigen Änderungen am Wechselrichter wird eine Umschaltung des Spannungsniveaus ohne Anwendung eines Netztransformators durch erfindungsgemäße Erqänzung des den Wechselrichter speisenden Stromrichters ermöglicht, wodurch im Durchleuchtungsbetrieb, der beinahe der Leerlauf entspricht, niedrige Verluste erzielt werden können»

Dies wird dadurch erreicht, daß die an den Speiseanschlüssen des Wechselrichters angeschlossene elektrische Gleichspannungsquelle einen zusammengesetzten Dreiphasenstromrichter bildet, daß drei Thyristoren und drei Dioden einen steuerbaren, dreiphasigen Brückenstromrichter bilden, daß mit dem gemeinsamen Punkt der drei Dioden ein • weiterer Schaltthyristor, zwischen der anderen Elektrode des Schaltthyristors und dem gemeinsamen Punkt der Brückenthyristoren eine mit gleicher Elektrode ruckleitende Nulldiode, ferner am gemeinsamen Punkt des Schalterthyristors und der rückleitenden Nulldiode die gleiche Elektrode einer Schaltdiode angeschlossen ist, daß die andere Elektrode der Schaltdiode an der Nulleitung des Drehstromnetzes angeschlossen ist, und daß am. gemeinsamen Punkt des Schaltthyristors und der Dioden und am gemeinsamen Punkt der Brückenthyristoren die bekannte, aus einer Drossel und einer Kondensatorbatterie aufgebaute Filter- und Energiespeichereinheit angeschlossen ist und die beiden Klemmen der Kondensatorbatterie mit dem Speiseanschluß des Wechselrichters und der zusammengesetzte Stromrichter auch mit der Steuereinheit verbunden ist·

Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist die

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Zündprogrammsteuerung für den Zweifachbetrieb der neuen Thyristorschaltung, den Start-Stopp-Impulsbetrieb und den Betrieb der Thyristoren der Ergänzungsteile·

Die erfindungsgemäße diagnostische Röntgeneinrichtung wird mit Hilfe des Thyristorstromkonverters den diagnostischen und technischen Forderungen sowohl im Hoch- als auch im Mittelleistungsbereich gerecht, ist zur reproduzierbaren Erzeugung von Hochleistungsimpulsen geeignet, bietet einen wirtschaftlichen Betrieb, und ihr kleines Gewicht und ihre kleine Abmessungen, die der FrequenzanHebung zu verdanken sind, erlauben günstige Herstellungsbedingungen·

In den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschema der neuartigen Röntgeneinrichtung, Fig. 2 den erfindungsgemäß ergänzten Wechselrichter (inverter) der neuartigen Röntgeneinrichtung in schaltungstechnischer Darstellung^

Fig. 3 die Schaltungsanordnung des zusammengesetzten Stromrichters und
Fig· 4 Zeitdiagramme der elektronischen Steuerung.

In den Zeichnungen sind die gleichen, Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen·

In dem Blockschaltbild der neuartigen Röntgeneinrichtung (Fig· 1) ist das Drehstromnetz mit Nulleiter 1 an dem halbgesteuerten Brückenstromrichter 2 und über den Wahlschalter "Durchleuchtung/Aufnahme" 3 an der verwirklichten Filter- und Energiespeichereinheit mit Kondensator 4 ange-

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schlossen, deren Ausgang am Eingang des mit Thyristoren aufgebauten und mit der Start-Stopp-Schaltung 6 sowie dem elektronischen Kurzschlußschutz 7 ergänzten Wechselrichter angeschlossen ist. Der Ausgang dieses letzteren ist entweder über den Regeltransformator 8 oder diesen Transformator umgehend an der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 9, die Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformator sind am Wechselstromeingang des Hochspannungs-Brückenstromrichters 10 und die Ausgänge dieses letzteren an der Röntgenröhre 11 angeschlossen, deren Spannung über den Spannungsteiler 12 von der elektronischen Steuereinheit 13 erfaßt wird· Die Thyristoren des halbgesteuerten Brückenstromrichters 2,, des Umschalters "Durchleuchtung/Aufnahme" 3, des mit Thyristoren aufgebauten Brückenwechselrichters 5, der Start-Stopp-Schaltung 6 und des elektronischen Kurzschlußschutzes 7 werden von der elektronischen Steuereinheit 13 der Betriebsart entsprechend gesteuert* . ·

Der Wechselrichter (inverter), bestehend aus den Thyristoren 21 , 22, 23 und 24, den Dioden 31, 32, 33 und 34, den Löschkondensatoren 27, -28, 29 und 30 sowie den induktiv gekoppelten Löschinduktivitäten 25 und 26^ wird erfindungsgemäß mit einem fünften Thyristor 35, einer Diode 36, einer Strombegrenzungsimpedanz 37 und einem weiteren Löschkondensator 38 ergänzt, welche Elemente mit einem der Brückenthyristoren - ζ·Β. dem Thyristor 23 - in Reihe geschaltet die Start-Stopp-Schaltung 6 bilden. Andererseits wird der Wechselrichter parallel zum Speiseanschluß der Thyristoren 21, 22, 23 und 24 mit einer Induktivität 40, der Parallelschaltung eines Kondensators 41 und eines Entladewiderstandes 45, der Parallelschaltung

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einer die Umpolarisierung verhindernden Diode 44 und eines die Löschenergie speichernden Kondensators 42, mit der diese letztere ladenden HilfSpeiseeinheit 47 sowie dem Kurzschlußschutzthyristor 43 ergänzt, welche Elemente gemeinsam die Kurzschlußschutzschaltung bilden. Der erfindungsgemäße Wechselrichter,-der sich aus dem mit Thyristoren aufgebauten Brückenwechselrichter, der Start-Stopp-Schaltung 6 und dem elektronischen Kurzschlußschutz 7 aufbaut, arbeitet wie folgt.

Nach dem Auftreten der Speisespannung beginnen der Thyristor 35 der Start-Stopp-Schaltung und der Thyristor.22 der Brückenschaltung in der ersten Halbperiode - bewirkt durch die Zündimpulse der elektronischen Steuerung 13 zu leiten (die zeitliche Verteilung des Zündimpulses s· in den Diagrammen a«1 und a«3 der Fig· 4), und so wird, in der ersten Halbperiode die Speisespannung über die Impedanz 37 und die Diode 36 auf den Ausgang 46 des Wechselrichters geschaltet, wodurch die Ausbildung des gefährlich hohen Anlaufstromes verhindert wird· In der nächsten Halbperiode erhalten die Thyristoren 21 und die Zündimpulse (s· a«4 und a.5 in Fig. .4), so werden die Thyristoren 22 und 35, die in der vorherigen Periode geleitet hatten, über die induktiv gekoppelten Löschinduktivitäten 25 und 26 auf bekannte Weise durch die Energie der Löschkondensatoren 28 und 29 gelöscht, und em Ausgang des Wechselrichters 46 wird die Polarität um-, gedreht. In den folgenden Halbperioden werden echon die Thyristoren 22 und 23 bzw. 21 und 24 leiten. Dae Zeitdiagramm der Zündimpulse iet in Fig. 4 (a.2 und e.3) gezeigt. * - ' ·

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Zwecks der Begrenzung der während des Einschaltens auftretenden transienten Ströme istes erforderlich, daß der Wechselrichter immer nach der Ausgabe von Halbperioden mit gerader Anzahl, das heißt nach der Ausgabe von ganzen Vielfachen der gesamten Periode abgestellt wird· Dies wird dadurch erreicht, daß die die Zündimpulse erzeugende Steuerung auf Befehl der die im voraus eingestellten Expositionsdauer gewährleistenden Schaltung oder auf irgendeinen anderen Befehl mit einem bestimmten Zeitabstand vor dem Ende der aktuellen geraden Halbperiode ein Stoppsignal erhält, worauf am Anfang der folgenden ungeraden Halbperiode nur die Thyristoren 23 und 35 den Zündimpuls erhalten (s· Fig· 4), Dadurch wird die Leitung aller Thyristoren und hierauf der Betrieb des Wechselrichters durch die gesamte Energie der Löschkondensatoren 27 und 38 abgestellt· Der Wechselrichter nimmt seine Grundstellung auf, d.h. die Thyristoren 21, 22, 23, 24, 35'warten im Sperrzustand auf.-die •folgende Exposition. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Start-Stopp-Schaltung kann also der Mehranlaufstrom der transienten Reaktanz geschaltet «owie der Wechselrichter während der Belastung abgestellt werden·

Die Funktionsweise des weiteren Ergänzungsteils des Wechselrichters,, d.h. des elektronischen Kurzschluß- und Oberlast-Schutzes 7 ist wie folgt. ...

Aufgrund des aus der elektronischen Steuereinheit 13 erhaltenen Zündimpulses zündet der. Thyristor 43 bei der Wahrnehmung eines Kurzschlusses oder einer Überlastung, und nimmt mit Hilfe der in dem Löschkondenaator 42 gespeicherten Energie den Laststrom des Wechselrichters auf, wobei der Löschkondensator 42 aus der Hilfsspeiseein-

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heit 47 geladen wurde. Dadurch wird für die Thyristoren 21. 22, 23, 24 und 35 des Wechselrichters eine lange Schonungszeit sichergestellt. Damit gleichzeitig werden die Zündimpulse aller fünf Thyristoren des Wechselrichters sowie der Thyristoren des halbgesteuerten Brückenstromrichters 2 und der Thyristoren des Wahlschalters "Durchleuchtung/Aufnahme" 3 abgestellt. Am Ende der durch den elektronischen Schutz 7 sichergestellten langen Schonungszeit wird also der Strom aller Thyristoren abgestellt, Der erfindungsgemäße elektronische Kurzschluß- und Überlastschutz - .; hat einen so schnellen Betrieb, daß er nicht.nur die Starkstromhalbleiter vor Schadhaftwerden wegen des Kurzschlußstromes schützt, sondern er verhindert auch den Ausfall der den Abdeckschutz versehenden Schmelzsicherungen, die die Halbleiter schützen.

Aus Fig. 3 ist die Schaltungsanordnung des zusammengesetzten Stromrichters ersichtlich, welche das in Fig. 1 angegebene Dreiphasen-Drehstromnetz mit Nulleiter 1, den halbgesteuerten Brückenstromrichter 2, den Umschalter "Durchleuchtung/Aufnahme" 3 sowie die Filter- und Energiespeichereinheit mit Kondensator 4 beinhaltet·

Der dreiphasige halbgesteuerte Brückenstromrichter 2 besteht aus den Thyristoren 51, 52 und 53 sowie den Dioden 54, 55 und 56; die sich am Ausgang des Stromrichters anschließende Umschalterschaltung "Durchleuchtung/Aufnahme·· 3 besteht aus dem Thyristor 57 und der Schalterdiode 58 und die Filter- und E_nergiespeichereinheit mit Kondensator 4 ist aus der Rückleitdiode 59, der Glättungsdrossel6O und der Pufferkondensatorbatterie r 61 zusammengesetzt. Die Funktionsweise des zusammengesetzten Stromrichters ist

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wie folgt. .

Im Durchleuchtungsbetrieb'* wobei der Laststrom um Größenordnungen niedriger ist als bei Aufnahme, arbeitet diese Einheit als ein gesteuerter dreiphasiger Dreitaktgleichrichter. Die Thyristoren 51, 52 und 53 erhalten in dieser Betriebsart ihre Zündimpulse ,in der Phasenlage

in Fig. 4 im Zeitdiegramm b-1 schattiert gezeigt, wobei·die Phasenlage auf den Beginn der negativen Spannungshalbwelle derjenigen Phase der Netzspannung bezogen ist, welche an die einzelnen Thyristoren angeschlossen ist. So werden die Thyristoren nach dem Einschalten allm.ählich mit einem immer größeren Leitungswinkel leiten, und dementsprechend die Pufferkondensatorbatterie 61 sich allmählich aufladen· Die Aufladung wird bis zum Erreichen des zur Erzeugung des im voraus eingestellten Wert der Durchleuchtungsröhrenspannung, im Maximalzustand bis zum dem Scheitelwert der Phasenspannung des Netzes entsprechenden Zeitpunkt t^ durchgeführt· Dieser Zustand wird bis zur Beendigung des Durchleuchtungsbetriebes im Zeitpunkt t„ aufrechterhalten· Das Spannungsnive.au während der Durchleuchtung, d.h. der diesem Wert entsprechende öffnungs- bzw· L_eitungswinkel kann je nach Bedarf auch während des Betriebes kontinuierlich geregelt werden·

Im Aufnahmebetrieb führt der zusammengesetzte Stromrichter nach der Einschaltung einen"aus mehreren Teilen zusammengesetzten Prozeß (Zeitdiagramm b.2 in Fig«4) durch· Während der ersten Periode bis zum Zeitpunkt t₃ lädt. der Stromrichter - wie oben beschrieben als eine Dreitaktschaltung - die Puff.erkpndensatorbatterie 61 bis zum

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Scheitelwert der Phaeenspannung des Netzes aufgrund der zu den Thyristoren 51; 52 und 53 geleiteten und einen immer größeren elektrischen Leitungswinkel erzielenden Zündimpulse auf· Danach verkürzt sich die Leitungszeit der Thyristoren auf eine kurze Zeit, und dann erhält im weiten Schaltbereich der Umschalterthyristor "Durchleuchtung/Aufnahme" 57 von dem Zeitpunkt t. an einen ständigen Zündimpuls· Dadurch werden die Gleichrichterdioden 54, 55, 56 in die Schaltung einbezogen und die Schalterdiode 58, welche im Durchleuchtungsbetrieb den Stromkreis der Nulleitung geschlossen hat ist außer Betrieb. Ebenfalls im Zeitpunkt t. wird das sich immer mehr verbreitende Zündungsprogramm der Thyristoren 52 und 53 begonnen, und dadurch wird die Pufferkondensatorbatterie 61 nun bis zum Scheitelwert der Leitungsspannung des Netzes aufgeladen« Im Zeitp.unkt t₅ beginnt der letzte, den Aufnahmebetrieb gewährleistende Zustand, als der Steuerungswinkel der Thyristoren 51, 52 und 53 sich so verändert , daß der zusammengesetzte Stromrichter infolge der mit 30 bis 150° ankommenden Zündimpulse als ein dreiphasiger Sechstaktbrückenstromrichter arbeitet. Dieser Zustand wird von nun an bis zur Abschaltung des Hochleistungsaufnahmebetriebes des Röntgengenerators, d.h. bis zum Zeitpunkt t_Q aufrechterhalten·

Kurz umrissen umfaßt die Erfindung eine

diagnostische Röntgeneinrichtung, wobei mit Hilfe eines Thyristorkonverters kurze Expositionsimpulse hoher Leistung anhand der Phasenzahl- und Frequenzumwandlung der Energie des Speisenetzes erzeugt werden·

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Der den diagnostischen Betriebsarten entsprechende, mit einer Start-Stopp-Schaltung ergänzte Wechselrichter erzeugt einphasige Wechselspannungen, deren Frequenz höher als die des Netzes ist. Der Wechselrichter ist auch mit einem elektronischen Kurzschlußschutz versehen, wodurch die Betriebssicherheit und die Wirtschaftlichkeit sichergestellt werden· Die Speisung kann über einen zusammengesetzten Stromrichter erfolgen, der anhand der elektronischen Um-8chaltungsmöglichkeit den Wechsel der Spannungsniveaus und die Regelung ermöglicht, wodurch ein Betrieb mit kleinen Verlusten erreicht werden kann· Die Steuersignale zur Einschaltung der einzelnen, Baueinheiten, zur Schaltung der Exposition und zum übereinstimmenden Betrieb werden mit Hilfe einer elektronischen Steuereinheit erzeugt.

Die Einrichtung gewährleistet reproduzierbare Kurzbeleuchtungen hoher Leistung¹, sie ist infolge der zuverlässigen elektronischen Bauelemente betriebssicher und frei von "Betriebsstörungen, und wegen ihrer kleinen Abmessungen kann sie wirtschaftlich hergestellt werden·

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L e e r s e i t e

Claims (1)

1. HOPFMANN · ΕίΤΙΛΰ <fe PARTNER

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   Schaltungsanordnung einer diagnostischen Röntgeneinrichtung hoher Leistung mit Thyristorstromkonverter

   Patentansprüche :

   } ,Schaltungsanordnung einer diagnostischen Röntgenein- richtung hoher Leistung, die aus einem von einer elektrischen Gleichspannungsenergiequelle gespeisten Wechselrichter (inverter)* einem an dessen Ausgang angeschlossenen Spannungsreglertransformator, e.inem daran angeschlossenen Hochspannungstransformator, einem Hochspannungsstromrichter und mindestens einer daran als Last angeschlossenen Röntgenröhre sowie einer am Wechselrichter angeschlossenen Steuereinheit zusammengesetzt isi, wobei a&r Wechselrichter eine bekannte Brückenschaltung ist, die beispielweise aus vier Thyristoren, vier Löschkondensatoren und vier Rückleitdioden zusammengesetzt und über zwei, induktiv gekoppelte Löschinduktiyitäten an der Speisespannung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß zu einem der Thyristoren (ζ·Β. 23) in gleicher Stromrichtung ein fünfter Thyristor (35) i_n Reihe mit einer Diode (36) und einer ohmischen oder induktiven Impedanz (37) parallsl geschaltet ist, -und daß am gemeinsamen Punkt des fünften Thyristors (35) und der Diode (36) sowie an der Speisespannung (20) ein weiterer Löschkondensator (38) angeschlossen ist (Fig. 2)*

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   Schaltungsanordnung nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet , daß parallel zur Brücken-• schaltung ein weiterer Thyristor (43), damit in Reihe geschaltet die Parallelschaltung eines von einer Hilfspeiseeinheit (47) geladenen Löschkondensators (42) und einer Diode (44)„ damit in Reihe geschaltet die Parallelschaltung eines weiteren Kondensators (41) und eines Widerstandes (45), sowie damit in Reihe geschaltet eine Löschinduktivität (40) angeschlossen sind (Fig. 2).

   Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Speiseanschlüssen (20) des Wechselrichters angeschlossene elektrische Gleichspannungsquelle einen zusammengesetzten Dreiphasenstromrichter bildet, daß drei Thyristoren (51, 52, 53) und drei Dioden (54, 55, 56) einen steuerbaren dreiphasigen Brückenstromrichter bilden, daß mit dem gemeinsamen Punkt der drei Dioden (54, 55, 56) ein weiterer Schaltthyristor (57), zwischen der anderen Elektrode des Schaltthyristors und dem gemeinsamen Punkt der Brückenthyristoren eine mit gleicher Elektrode rückleitende Nulldiode (59), ferner am gemeinsamen Punkt des Schaltthyristors (57) und der rückleitenden Nulldiode (59) die gleiche Elektrode einer Schaltdiode (58) angeschlossen ist, daß die andere Elektrode der Schaltdiode (58) an der Nulleitung (θ) diss Drehstromnetzes angeschlossen ist, und daß am gemeinsamen Punkt des Schaltthyristors (57) und der Dioden (58, 59) und am gemeinsamen Punkt der Brückenthyristoren (51, 52, 53) eine bekannte, aus einer Drossel (60) und einerKondensatorbatterie (61) aufgebaute Filter- und Energiespeichereinheit angeschlossen ist und die beiden Klemmen der Kondensatorbatterie mit dem Speiseanschluß des Wechselrichters (20) und der zusammengesetzte Stromrichter auch mit der Steuereinheit *(13) verbunden ist (Fig· 3)·

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