DE651622C

DE651622C - Circuit arrangement for X-ray apparatus

Info

Publication number: DE651622C
Application number: DEK132600D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Leistner
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1933-12-24
Filing date: 1933-12-24
Publication date: 1937-10-16

Description

Schaltungsanordnung für Röntgenapparate Um in Röntgenanlagen die fast immer auftretenden Netzspannungsschwankungen auszugleichen, hat man sich bisher eines Stufen-oder Regeltransformators bedient, der unterspannungsseitig der gesamten Röntgeneinrichtung vorgeschaltet wurde. Da sich bei einer solchen Schaltung die Kurzschlußspannung des Stufen= oder Regeltransformators zu derjenigen des Röntgentransformators addiert, werden die unter Last auftretenden Spannungsabfälle der gesamten Röntgeneinrichtung merklich erhöht. Es ist ferner bekanntgeworden, Netzspannungsschwankungendurch Änderung des Übersetzungsverhältnisses, z. B. der primären Windungszahl eines angeschlossenen Transformators auszugleichen. Andererseits ist es bereits bekanntgeworden, zur Voranzeige der Sekundärspannung eines Röntgentransformators mit unterteilter Primärwicklung ein Abbild des Röntgentransformators mit entsprechenden Anzapfungen und einer Regeleinrichtung zu-verwenden, welche mit der Regeleinrichtung des Röntgentransformators gekuppelt ist. Unabhängig von dem Röntgentransformator wird dann dieses Abbild für sich an das Netz geschaltet, so daß mit Hilfe eines von dem Abbild beeinflußten Meßgerätes die Sekundärspannung des Röntgentransformators vorangezeigt werden kann.Circuit arrangement for X-ray machines To be used in X-ray machines the almost So far, one has to compensate for the always occurring mains voltage fluctuations a step or regulating transformer operated, the low voltage side of the entire X-ray device was connected upstream. Since with such a circuit the Short-circuit voltage of the stage or regulating transformer to that of the X-ray transformer are added up, the voltage drops occurring under load in the entire X-ray device noticeably increased. It has also become known that mains voltage fluctuations due to change the gear ratio, e.g. B. the primary number of turns of a connected Balancing transformer. On the other hand, it has already become known, as a preliminary announcement the secondary voltage of an X-ray transformer with a subdivided primary winding an image of the X-ray transformer with corresponding taps and a control device to-use which is coupled with the control device of the X-ray transformer is. This image is then independent of the X-ray transformer switched the network, so that with the help of a measuring device influenced by the image the secondary voltage of the X-ray transformer can be displayed in advance.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Röntgenapparate, die an ein Netz mit schwankender Spannung angeschlossen werden und bei denen der Ausgleich der Netzspannungsschwankungen durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses, vorzugsweise der primären Windungszahl des Hochspannungstransformators, erfolgt und der Grad des Ausgleichs an einem Spannungsmesser abgelesen wird, der an ein am Netz liegendes Abbild des Hochspannungstransformators angeschlossen ist, das zwangsläufig und entsprechend mit der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Hochspannungstransformators beeinflußt wird. Erfindungsgemäßi werden die Hilfsstromkreise des Röntgenapparats, denen zweckmäßig eine konstante Spannung zugeführt werden soll, insbesondere die Heizstromkreise für die Röntgenröhre, an das vorzugsweise aus einem Hilfstransformator, z. B. Spartransformator, bestehende Abbild angeschlossen. Man erhält nämlich in einem so ausgebildeten und geschalteten Abbild eine Quelle für konstante Spannung, auch bei schwankender Netzspannung, ohne daß es besonderer Mittel, wie sie sonst erforderlich sind, dazu bedarf. Während bisher ein solches Abbild lediglich zur Voranzeige der Sekundärspannung des Röntgentransformators verwendet wurde, dient bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung das Abbild nicht nur zur Spannungsanzeige bzw. zur Anzeige des Grades des Netzspannungsschwankungsausgleichs, sondern gleichzeitig auch noch als konstante Speisestromquelle für diejenigen Hilfsstromkreise des Röntgenapparates, die man mit einer konstanten Spannung speisen will. Andas Abbild kann auch der Anodenstromkreis einer zur Voranzeige des Röntgenröhren= stromes dienenden Hilfsröhre gelegt sein, die an sich bereits vorgeschlagen worden ist. Das vorzugsweise aus einem Hilfstransformator bestehende Abbild kann auch selbst mit den für die Heizstromkreise benötigten Reguliervorrichtungen versehen sein, um besondere Regulierorgane in den Heizkreisen zu er= sparen.The invention relates to a circuit arrangement for X-ray machines, which are connected to a network with fluctuating voltage and where the Compensation of mains voltage fluctuations by changing the transformation ratio, preferably the primary number of turns of the high-voltage transformer and the degree of compensation is read on a voltmeter attached to a the image of the high-voltage transformer that is connected to the network, which inevitably and accordingly with the change in the transmission ratio of the High voltage transformer is affected. According to the invention, the auxiliary circuits of the X-ray apparatus, which should be supplied with a constant voltage, in particular the heating circuits for the X-ray tube, which is preferably made of one Auxiliary transformer, e.g. B. autotransformer, existing image connected. Man namely receives a source for in an image formed and switched in this way constant voltage, even with fluctuating mains voltage, without the need for special means as they are otherwise required, this requires. While so far such an image only used to preview the secondary voltage of the X-ray transformer was, in the circuit arrangement according to the invention, the image is not only used to display the voltage or to display the degree of Mains voltage fluctuation compensation, but at the same time also as a constant supply current source for those auxiliary circuits of the X-ray apparatus that you want to feed with a constant voltage. To the The anode circuit can also be used to preview the X-ray tube current be placed serving auxiliary tube, which has already been proposed in itself. The image, which preferably consists of an auxiliary transformer, can also itself be provided with the regulating devices required for the heating circuits, to save special regulating elements in the heating circuits.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.' In Abb. i ist der Hochspannungstransformator r i .in bekannter Weise mit einer Reihe von Anzapfungen, z. B. i bis 5, versehen, die zu von einem Umschalter oder Regelschalter 12 bestrichenen Kontakten geführt sind. Durch den Umschalter 12 kann die der Röntgenröhre 13 zugeführte Betriebsspannung auf die verschiedenen für Aufnahmen oder Durchleuchtungen benötigten Werte eingestellt werden. Ein Umschalter 14 dient dazu, aus den beiden Aus-Stellungen To und Mo den Röntgenapparat auf Durchleuchtungsbetrieb T, bzw. Aufnahmebetrieb mi umzuschalten. Im letzteren Fall wird in den Primärkreis des Transformators i i eine Zeitschaltuhr 15 gelegt, die nach der eingestellten Zeit die Verbindung des Transformators i i mit dem Netz 16 unterbricht und damit die Aufnahme beendet. Die Glühkathode der Röntgenröhre 13 wird von dem Heizwandler 17 gespeist, in dessen Stromkreis je nach der Stellung eines mit dem Umschalter 14 gekuppelten weiteren Umschalters 18 entweder der Aufnahmeheizregler i9 oder der für den Durchleuchtungs-oder Therapiebetrieb bestimmte Heizregler 2o liegt. Der Heizströmwandler 17 ist über den Umschalter i8 nicht unmittelbar, ,sondern über einen Spartransformator 21 an das Netz r6 angeschlossen. Dieser ist mit mehreren, z. B. drei Anzapfungen 6', 7' und 8' versehen, die zu von einem Umschalter 22 bestrichenen Kontakten geführt sind. Eine entsprechende Zahl von Anzapfungen 6, 7 und 8 besitzt auch die Primärwicklung des Transformators 1i. Der zugehörige Regelschalter 23 ist mit dem Umschalter 22 gekuppelt. Mit Hilfe dieses Umschalters 23 .können Spannungsschwankungen des Netzes ausgeglichen werden, indem j e nachdem, ob die Netzspannung zu hoch oder zu niedrig ist, die Windungszahl der Primärwicklung des Hochspannungstransformators erhöht oder erniedrigt wird. Den Grad des Ausgleichs kann man dabei an dem an eine konstante Windungszahl des Spartransformators gelegten Spannungsmesser 2.4 ablesen, denn das Übersetzungsverhältnis des Spartransformators wird ja entsprechend'ge-'ändert. Die Umschalter 22 und 23 werden aisa stets so eingestellt, daß das Voltmeter 2.4 'immer den gleichen Wert anzeigt. An diese oder-eine andere konstante Spannung des Spartransformators 21 ist nun der Heizwandler 17 angeschlossen. Außerdem können an diese konstante Spannung weitere Hilfskreise, z. B. Relaisstromkreise, oder auch der Anodenstromkreis einer für ein voranzeigendes Milliamperemeter vorgesehenen Hilfsröhre gelegt werden, wie dies in der Abb. i angedeutet ist. Die Hilfsröhre ist mit 25, ihr Heiztransformator mit 26 und das Milliamperemeter mit 27 bezeichnet. Die der Hilfsröhre zugeführte Spannung wird durch die Heizregler der Röntgenröhre mitgeregelt. In den Nullstellungen der Umschalter 14 und 18 ist zwar die Hochspannung abgeschaltet, aber die Heizung bereits eingeschaltet, so daß vor Anschluß der Röhre 13 an Hochspannung der zu erwartende Röhrenstrom bereits an dem Milliamper.emeter a7 abgelesen werden kann. Durch Öffnen des Schalters 28 wird der Hilfstransformator 21 und damit bei ausgeschalteten Schaltern 14 und 18 die ganze-Anlage außer Betrieb gesetzt.In the figures, exemplary embodiments according to the invention are shown. In Fig. I, the high-voltage transformer ri is in a known manner with a number of taps, e.g. B. i to 5, provided, which are led to contacts swept by a changeover switch or control switch 12. The operating voltage supplied to the X-ray tube 13 can be set to the various values required for recordings or fluoroscopy by means of the changeover switch 12. A changeover switch 14 is used to switch the X-ray apparatus from the two off positions To and Mo to fluoroscopy mode T or recording mode mi. In the latter case, a timer 15 is placed in the primary circuit of the transformer i i, which interrupts the connection of the transformer ii to the network 16 after the set time and thus terminates the recording. The hot cathode of the X-ray tube 13 is fed by the heating converter 17, in whose circuit, depending on the position of a further switch 18 coupled to the changeover switch 14, either the recording heater controller i9 or the heater controller 2o intended for fluoroscopy or therapy operation is located. The heating current converter 17 is not connected directly to the network r6 via the changeover switch i8, but via an autotransformer 21. This is with several, z. B. three taps 6 ', 7' and 8 ', which are led to contacts swept by a switch 22. The primary winding of the transformer 1i also has a corresponding number of taps 6, 7 and 8. The associated control switch 23 is coupled to the changeover switch 22. With the help of this changeover switch 23, voltage fluctuations in the network can be compensated for by increasing or decreasing the number of turns of the primary winding of the high-voltage transformer, depending on whether the network voltage is too high or too low. The degree of compensation can be read from the voltmeter 2.4 attached to a constant number of turns of the autotransformer, because the transformation ratio of the autotransformer is 'changed' accordingly. The changeover switches 22 and 23 are always set so that the voltmeter 2.4 'always shows the same value. The heating converter 17 is now connected to this or another constant voltage of the autotransformer 21. In addition, additional auxiliary circuits, e.g. B. relay circuits, or the anode circuit of an auxiliary tube provided for a pre-indicating milliammeter, as indicated in Fig. I. The auxiliary tube is marked with 25, its heating transformer with 26 and the milliammeter with 27. The voltage supplied to the auxiliary tube is also regulated by the heating regulator of the X-ray tube. In the zero positions of the switches 14 and 18, the high voltage is switched off, but the heating is already switched on, so that the tube current to be expected can already be read on the milliammeter a7 before the tube 13 is connected to the high voltage. By opening the switch 28, the auxiliary transformer 21 and thus, with the switches 14 and 18 switched off, the entire system is put out of operation.

Die Erfindung ist besonders für solche Anlagen von Vorteil, bei denen mit dem Spannungsregler 12 der Aufnahmeheizregler i9 gekuppelt ist. Denn eine solche zwangsläufige gleichzeitige Einstellung der Aufnahmespannung und des Aufnahmestromes, die bekanntlich gern vorgesehen wird, ist nur möglich, wenn alle zugeführten Spannungen konstant sind.The invention is particularly advantageous for those systems in which with the voltage regulator 12 of the intake heater regulator i9 is coupled. Because such a inevitable simultaneous setting of the input voltage and the input current, which is known to be gladly provided, is only possible if all voltages are supplied are constant.

Um besondere Regulierorgane in den Heizkreisen der Röntgenröhre zu ersparen, kann der Hilfstransformator selbst mit Regelvorrichtungen für diesen Zweck ausgerüstet werden. Die Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür, das im übrigen mit dem in Abb. i übereinstimmt. Lediglich der Stromkreis des voranzeige,nden Milliamperemeters ist in Abb. 2 der Einfachheit halber fortgelassen. Die Regulierorgane für die beiden Heizkreise am Hilfstransformator 21 sind mit 30 und 31 bezeichnet.In order to save special regulating elements in the heating circuits of the X-ray tube, the auxiliary transformer itself can be equipped with regulating devices for this purpose. Fig. 2 shows an embodiment for this, which otherwise corresponds to that in Fig. I. Only the circuit of the preliminary display and the milliammeter has been omitted in Fig. 2 for the sake of simplicity. The regulating elements for the two heating circuits on the auxiliary transformer 21 are designated by 30 and 31.

Statt eines Spartransformators 21 kann man auch einen Transformator mit getrennter Primär- und Sekundärwicklung oder auch einen regelbaren Widerstand (Spannungsteiler) verwenden. An Stelle der Regelschalter kann man sowohl beim Hochspannungsals auch beim Hilfstransformator Kontaktrollen (Widerstandsrollen) verwenden, die unmittelbar auf der blank gemachten Wicklung rollen und.eine kontinuierliche Regelung ermöglichen. Der Netzausgleich durch Änderung der Windungszahl der Primärwicklung des Röntgentransformators hat zwar den Nachteil, daß immer nur für eine bestimmte Spannungsstufe ein vollkommener Ausgleich möglich ist. Um diesen Fehler für andere Spannungsstufen möglichst klein zu machen und ihn vor allem bei den höchsten. Spannungsstufen möglichst wenig ins Gewicht fallen zu lassen, wird zweckmäßig eine der oberen Spannungsstufen als diejenige gewählt, bei der der Ausgleich vollkommen ist, z. B. Stufe 4.. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der Fehler bei einem Transformator, der zwischen 50 und iio kV regulierbar ist, im ungünstigsten Fall nur bis zu 1,7 kV beträgt.Instead of an autotransformer 21, it is also possible to use a transformer with separate primary and secondary windings or a controllable resistor (voltage divider). Instead of the control switch, contact rollers (resistance rollers) can be used for both high-voltage and auxiliary transformers, which roll directly on the bare winding and enable continuous control. Network balancing by changing the number of turns of the primary winding of the X-ray transformer has the disadvantage that perfect balancing is only possible for a specific voltage level. In order to make this error as small as possible for other voltage levels and especially at the highest. To let voltage levels fall as little as possible, one of the upper voltage levels is expediently chosen as the one in which the balance is complete, e.g. B. Level 4 .. In this way it can be achieved that the error in a transformer, which can be regulated between 50 and 10 kV, is only up to 1.7 kV in the worst case.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for X-ray machines that are connected to a network with fluctuating voltage can be connected and where the compensation the mains voltage fluctuations by changing the transmission ratio, preferably the primary number of turns of the high-voltage transformer,. takes place and the degree of the compensation is read on a voltmeter connected to a Image of the high voltage transformer is connected, which inevitably and accordingly influenced with the change in the transformation ratio of the high voltage transformer is, characterized in that: the auxiliary circuits of the X-ray apparatus, which A constant voltage should expediently be supplied, in particular the heating circuits for the X-ray tube, to which preferably from an auxiliary transformer, z. B. autotransformer, existing image are connected.

2. Circuit arrangement according to claim i, thereby characterized in that the anode circuit is also connected to the image for a preliminary display the auxiliary tube serving for the X-ray tube current is placed.

3. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the preferably consisting of an auxiliary transformer Provide the image itself with the regulating devices required for the heating circuits is.