EP0401901A2 - Generator zum Betreiben einer Drehanoden-Röntgenröhre - Google Patents
Generator zum Betreiben einer Drehanoden-Röntgenröhre Download PDFInfo
- Publication number
- EP0401901A2 EP0401901A2 EP90201378A EP90201378A EP0401901A2 EP 0401901 A2 EP0401901 A2 EP 0401901A2 EP 90201378 A EP90201378 A EP 90201378A EP 90201378 A EP90201378 A EP 90201378A EP 0401901 A2 EP0401901 A2 EP 0401901A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- voltage
- generator
- stator
- generator according
- rotating anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/66—Circuit arrangements for X-ray tubes with target movable relatively to the anode
Definitions
- the invention relates to a generator for operating a rotating anode X-ray tube, the rotating anode of which is connected to a rotor which interacts with a stator, the windings of which are coupled to a high voltage generator which supplies the high voltage for the rotating anode and the rotor.
- a generator of the type mentioned is known from the US Pat. No. 4,107,535 as prior art. If the stator windings or the stator are at the same high-voltage potential as the rotor, the “air” gap between the rotor and the stator can be considerably smaller than in conventional X-ray tubes in which the rotor carries high-voltage potential and the stator is grounded; with a small gap, the drive efficiency is much better.
- a multi-phase isolating transformer is required to generate the currents for the stator windings, which must be designed for the anode-side high voltage (e.g. 75 kV) and a low frequency (e.g. 50 or 150 Hz) adapted to the desired speed.
- Such an isolating transformer is relatively voluminous and complex.
- the object of the present invention is to design a generator of the type mentioned at the outset in such a way that the outlay for the isolating transformer can be reduced.
- an isolating transformer can be connected with its primary winding to an AC voltage source, and the secondary winding of the isolating transformer is coupled to a rectifier for supplying an inverter. which generates the alternating currents for the stator windings from the rectified voltage, and that the inverter is galvanically connected to the high-voltage generator.
- stator currents with a high reactive component have to be transmitted via a multi-phase isolating transformer
- the active power for supplying an inverter which supplies the stator currents is transmitted via the (single-phase) isolating transformer.
- An inverter is required anyway if the frequency of the stator currents deviates from the grid frequency. In the invention, this inverter is operated at the anode-side high-voltage potential.
- a preferred development of the invention provides that the frequency of the AC voltage, which is fed to the primary winding from the AC voltage source, is significantly higher than the frequency of the currents supplied by the inverter. Accordingly, if the frequency of the AC voltage source is, for example, between a few kHz and a few hundred kHz, the overall volume of the isolating transformer can be significantly reduced. This isolating transformer can then contain an inexpensive ferrite core and a cast secondary coil and is only slightly larger than a line transformer for television receivers of similar design.
- the alternating voltage source comprises a switching device for generating alternating voltage pulses from the direct voltage supplied by a direct voltage source.
- Such AC voltage sources can be manufactured particularly inexpensively.
- a control loop is provided for stabilizing the current drawn from the DC voltage source.
- the direct current supplied by the direct voltage source is stabilized, with the result that the stator currents supplied by the inverter are also stabilized. They are therefore independent of fluctuations in the mains voltage and changes in the resistance of the stator windings.
- stator currents and the high voltage for the rotating anode X-ray tube are transmitted together via a multi-core high-voltage cable.
- a stator cable is required, via which the Stator currents are supplied, this cable can be omitted in this embodiment of the invention.
- the stator currents are supplied via a multi-core high-voltage cable. With three stator windings, this cable must have three wires.
- high-voltage cables for X-ray tubes have three wires from the start in order to be able to feed two filaments on the cathode side.
- the drawing shows a rotating anode X-ray tube 1, the rotating anode 11 of which is only schematically indicated, is connected to a rotor 12 (which is actually arranged inside the tube piston).
- the rotor 12 is over three triangle-shaped windings 13, 14 and 15 of a stator (which are arranged outside the tubular bulb), which are offset by 120 ° from one another, the gap remaining between the rotor and stator being small, so that the drive efficiency is good.
- the electrical energy for driving the rotary anode is fed to the mains connection terminals 2 of a bridge rectifier 21, the output voltage of which is smoothed by a capacitor 22; a 3-phase network with 6-valve rectifier can also be used for the supply.
- the capacitor voltage is fed via a resistor 23 to a circuit 3 which converts the direct voltage into alternating voltage pulses with a sufficiently high frequency, for example 20 kHz, and thus feeds the primary winding 41 of an isolating transformer 4 connected to its output.
- the circuit 3 has two parallel branches, each with two switch combinations 31, 32 and 33, 34 connected in series. Each switch combination comprises the parallel connection of a diode operated in the reverse direction and a controllable semiconductor switch.
- the primary winding 41 is connected between the connection points of the switch combinations 31, 32 and 33, 34 connected in series.
- the switch combinations are controlled by a clock pulse generator 35 with a clock frequency which corresponds to the transmission frequency of the isolating transformer, in the example thus at 20 kHz.
- the control of the switch combination or the controllable switch contained therein by the clock pulse generator 35 takes place in push-pull, so that in one phase an alternating current flows through the switch combination 31, the winding 41 and the switch combination 34 and in the other phase via the switches combination 32 the primary winding 41 (in the opposite direction as in the previous switching phase) and the switch combination 33.
- the isolating transformer 4 isolates the low-voltage potential on its primary winding from the anode-side high-voltage potential on its secondary winding. Because of the relatively high frequency with which the isolating transformer is operated (20 kHz), it can comprise an inexpensive ferrite core with a small cross section, the secondary winding of which is cast for insulation purposes.
- the AC voltage on the secondary winding 42 is rectified by a bridge rectifier 51 in conjunction with a capacitor 52 which is connected in series with the primary winding 61 of a transformer 6 to the output of the bridge rectifier 41.
- This switched-mode power supply allows the DC voltage on the capacitor 22 to be converted into a DC voltage on the capacitor 52 with good efficiency, the connections of the capacitor 22 approximately having ground potential, while those of the capacitor 52 carry approximately high-voltage potential, as will be explained in more detail below.
- the voltage across the capacitor 52 is fed to an inverter 7, which supplies the currents for the three stator windings 13, 14 and 15.
- the inverter 7 is a three-phase inverter with three branches connected in parallel with the capacitor 52, which are made up of two switch combinations 71, 74; 73.76, 75.72 exist.
- the three connection points between the Switch combinations in the three branches are connected to the three connections of the delta-connected stator windings 13..15 via one line each.
- the switch combinations 71..76 can have the same structure as the switch combination 31..34, it being possible for the controlled switches to be formed by a bipolar transistor, a MOSFET or a GTO thyristor or combinations thereof. Normal thyristors, which only block after a current zero crossing, are unsuitable as switches.
- the switch combinations 71..76 are controlled by a clock pulse generator 8 so that the switching combinations 74, 76, 72 or 71, 73, 75 located in the upper or lower part of the branches become conductive one after the other, while in the other part at the same time Switch combinations become conductive one after the other, which is not in the same branch. For example, during the first half of the time that switch 71 in the lower left branch is conductive, switch 72 in the right branch is conductive above and during the second half switch 76 in the central branch of the upper portion.
- the clock pulse generator 8 supplies six clock pulses with a frequency of 150 Hz at its outputs 81..86, which are connected to the switch combinations 71..76, the potentials on the control lines 82, 84 and 86 for the three upper ones Switches 72, 74 and 76 are offset from the potentials on control lines 81, 83 and 85 for lower switches 71, 73 and 75 by an appropriate amount.
- the clock pulses at the successive outputs 81..86 are each offset by 60 °, making the switches connected to them conductive for a third of each period. At the three Inputs of the stator windings therefore result in step-like voltages of 150 Hz, with the mutually offset course indicated above these windings.
- the six phase-shifted clock pulses can be derived in the clock pulse generator 8, for example from an oscillator with six times the clock frequency (at 900 Hz) in conjunction with a binary counter, the outputs of which are linked via logic gates in such a way that the phase-shifted clock pulses result; the oscillator, the binary counter and the logic gates are not shown in the drawing.
- the supply voltage for the clock pulse generator 8 is generated by rectifying the output voltage of the secondary winding 62 of the transformer 6.
- the primary winding 61 of this transformer is located at the output of the rectifier 51, a direct current flows through it, but a transferable alternating voltage arises from the fact that the bridge rectifier (51) only supplies voltage periodically and acts as a freewheeling diode during breaks, in accordance with the switching regulator principle. Direct current therefore flows through the winding 61 for recharging the capacitor 52 with a triangularly superimposed alternating current component.
- the primary winding 61 of the transformer 6 thus has a double function in that it serves on the one hand as a storage choke in the switching power supply 3, 4 etc. and on the other hand forms the primary winding of a transformer 6 transmitting the AC components for generating a supply voltage for the clock generator 8.
- One of the three lines connecting the connection points in the three branches to the three stator connections is connected to the output of a high-voltage generator 91.
- This high voltage generator delivers the High voltage (against ground) for the rotating anode, which is fed to it via the above-mentioned line.
- the inverter 7 is also connected to the high voltage with the connection of the clock pulse generator 8 and the secondary winding 42.
- the negative high voltage is generated by a high voltage generator 92.
- the output of the high voltage generator 92 is connected to one of the three output lines of the heating current converter group 93, which supplies the currents for the two filaments of the X-ray tube.
- the high voltage for the anode or the cathode as well as the stator currents or the filament currents are transmitted to the X-ray emitter via a high-voltage cable 94b or 95, which is schematically indicated in the drawing.
- stator cable is still required to drive the rotating anode in conventional X-ray emitters with a stator operated at ground, via which the stator currents flow, such a cable can be omitted in the invention because the stator currents and the high voltage can be transmitted via the same high-voltage cable 94.
- the direct current flowing from the capacitor 22 via the resistor 23 to the switching device 3 is a precise measure of the amplitude of the alternating currents flowing in the stator windings 13, 14 and 15, which in turn is the drive torque acting on the rotor 12 determine.
- the rotating anode drive can therefore be stabilized against fluctuations in the mains voltage and against fluctuations in the line resistances in the high-voltage cable or in the stator windings, which can occur, for example, as a result of a change in temperature.
- the power loss is kept to a minimum.
- the control circuit required to stabilize the direct current contains a pulse duration modulator 36 which compares the voltage across the resistor 23, which is proportional to the direct current, with a predeterminable value and, depending on this, varies the duration of the switching pulses for the switch combinations 31..34 such that the direct voltage across the resistor 23 corresponds to the specified value.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Generator zum Betreiben einer Drehanoden-Röntgenröhre, deren Drehanode mit einem Rotor verbunden ist, der mit einem Stator zusammenwirkt, dessen Wicklungen mit einem die Hochspannung für die Drehanode und den Rotor liefernden Hochspannungserzeuger gekoppelt sind. Ein Generator der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 4 107 535 als Stand der Technik bekannt. Wenn sich die Statorwicklungen bzw. der Stator auf demselben Hochspannungspotential befinden wie der Rotor, kann der "Luft"-Spalt zwischen Rotor und Stator wesentlich kleiner sein als bei konventionellen Röntgenröhren, bei denen der Rotor Hochspannungspotential führt und der Stator an Masse liegt; bei einem kleinen Spalt ergibt sich ein wesentlich besserer Antriebswirkungsgrad. Nachteilig daran ist, daß zur Erzeugung der Ströme für die Statorwicklungen ein mehrphasiger Trenntransformator erforderlich ist, der für die anodenseitige Hochspannung (z.B. 75 kV) und eine niedrige, der gewünschten Drehzahl angepaßte Frequenz (z.B. 50 oder 150 Hz) ausgelegt sein muß. Ein derartiger Trenntransformator ist relativ voluminös und aufwendig.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Generator der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Aufwand für den Trenntransformator verringert werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit seiner Primärwicklung an eine Wechselspannungsquelle anschließbarer Trenntransformator vorgesehen ist, daß die Sekundärwicklung des Trenntransformators mit einem Gleichrichter zur Speisung eines Wechselrichters gekoppelt ist, der aus der gleichgerichteten Spannung die Wechselströme für die Statorwicklungen erzeugt, und daß der Wechselrichter mit dem Hochspannungserzeuger galvanisch verbunden ist.
- Während also bei der bekannten Anordnung die Statorströme mit hohem Blindanteil über einen mehrphasigen Trenntransformator übertragen werden müssen, wird bei der Erfindung über den (einphasigen) Trenntransformator lediglich die Wirkleistung für die Speisung eines Wechselrichters übertragen, der die Statorströme liefert. Ein Wechselrichter ist ohnehin erforderlich, wenn die Frequenz der Statorströme von der Netzfrequenz abweicht. Dieser Wechselrichter wird bei der Erfindung auf dem anodenseitigen Hochspannungspotential betrieben.
- Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Frequenz der Wechselspannung, die der Primärwicklung von der Wechselspannungsquelle zugeführt wird, wesentlich höher ist als die Frequenz der von dem Wechselichter gelieferten Ströme. Wenn demgemäß die Frequenz der Wechselspannungsquelle beispielsweise zwischen einigen kHz und einigen hundert kHz liegt, kann das Bauvolumen des Trenntransformators wesentlich reduziert werden. Dieser Trenntransformator kann dann einen kostengünstigen Ferritkern enthalten sowie eine vergossene Sekundärspule und ist nur geringfügig größer als ein in der Bauform ähnlicher Zeilentransformator für Fernsehempfänger.
- In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Wechselspannungsquelle eine Schalteinrichtung zur Erzeugung von Wechselspannungsimpulsen aus der von einer Gleichspannungsquelle gelieferten Gleichspannung umfaßt. Solche Wechselspannungsquellen lassen sich besonders preisgünstig herstellen.
- In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Regelkreis zur Stabilisierung des der Gleichspannungsquelle entnommenen Stromes vorgesehen ist. Dadurch wird der von der Gleichspannungsquelle gelieferte Gleichstrom stabilisiert, was zur Folge hat, daß auch die vom Wechselrichter gelieferten Statorströme stabiliert werden. Sie sind damit unabhängig von Netzspannungsschwankungen und von Widerstandsänderungen der Statorwicklungen.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Statorströme und die Hochspannung für die Drehanoden-Röntgenröhre gemeinsam über ein mehradriges Hochspannungskabel übertragen werden. Während die Röntgenstrahler mit Drehanoden-Röntgenröhre, bei denen in der üblichen Weise der Rotor Hochspannungspotential und der Stator - im zeitlichen Mittel - Massepotential führt, außer den beiden Hochspannungskabeln zum Zuführen der Hochspannungen für Anode bzw. Kathode noch ein Statorkabel erforderliche ist, über das die Statorströme zugeführt werden, kann dieses Kabel bei dieser Ausgestaltung der Erfindung entfallen. Die Statorströme werden dabei über ein mehradriges Hochspannungskabel zugeführt. Bei drei Statorwicklungen muß dieses Kabel drei Adern haben. Hochspannungskabel für Röntgenröhren besitzen aber von vornherein drei Adern, um zwei Heizfäden auf der Kathodenseite speisen zu können.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die ein schematisches Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Generators zeigt.
- Die Zeichnung zeigt eine Drehanoden-Röntgenröhre 1, deren nur schematisch angedeutete Drehanode 11 mit einem (in Wirklichkeit innerhalb des Röhrenkolbens angeordneten) Rotor 12 verbunden ist. Der Rotor 12 wird von über drei im Dreieck geschaltete und räumlich um 120° gegeneinander versetzten Wicklungen 13, 14 und 15 eines Stators (die außerhalb des Röhrenkolbens angeordnet sind) angetrieben, wobei der zwischen Rotor und Stator verbleibende Spalt klein ist, so daß sich ein guter Antriebswirkungsgrad ergibt.
- Die elektrische Energie für den Antrieb der Drehanode wird an den Netzanschlußklemmen 2 einem Brückengleichrichter 21 zugeführt, dessen Ausgangsspannung von einem Kondensator 22 geglättet wird; zur Speisung kann aber auch ein 3Phasen-Netz mit 6Ventil-Gleichrichter verwendet werden. Die Kondensatorspannung wird über einen Widerstand 23 einer Schaltung 3 zugeführt, die die Gleichspannung in Wechselspannungsimpulse mit genügend hoher Frequenz, beispielsweise 20 kHz umsetzt und damit die an ihrem Ausgang angeschlossene Primärwicklung 41 eines Trenntransformators 4 speist. Die Schaltung 3 besitzt zwei parallele Zweige mit je zwei in Serie geschalteten Schalterkombinationen 31, 32 bzw. 33, 34. Jede Schalterkombination umfaßt die Parallelschaltung einer in der Sperrichtung betriebenen Diode und eines steuerbaren Halbleiterschalters. Die Primärwicklung 41 ist zwischen die Verbindungspunkte der in Serie geschalteten Schalterkombinationen 31, 32 bzw. 33, 34 geschaltet.
- Die Schalterkombinationen werden durch einen Taktpulsgenerator 35 mit einer Taktfrequenz gesteuert, die der Übertragungsfrequenz des Trenntransformators entspricht, im Beispiel also mit 20 kHz. Die Ansteuerung der Schalterkombination bzw. der darin enthaltenen steuerbaren Schalter durch den Taktpulsgenerator 35 erfolgt im Gegentakt, so daß in der einen Phase ein Wechselstrom über die Schalterkombination 31, die Wicklung 41 und die Schalterkombination 34 fließt und in der anderen Phase über die Schalter kombination 32 die Primärwicklung 41 (in der entgegengesetzten Richtung wie in der vorigen Schaltphase) und die Schalterkombination 33.
- Der Trenntransformator 4 trennt das Niederspannungspotential an seiner Primärwicklung von dem anodenseitigen Hochspannungspotential an seiner Sekundärwicklung. Wegen der relativ hohen Frequenz, mit der der Trenntransformator betrieben wird (20 kHz) kann er einen preiswerten Ferritkern mit geringem Querschnitt umfassen, dessen Sekundärwicklung zu Isolationszwecken vergossen ist.
- Die Wechselspannung an der Sekundärwicklung 42 wird durch einen Brückengleichrichter 51 in Verbindung mit einem Kondensator 52 gleichgerichtet, der in Serie mit der Primärwicklung 61 eines Transformators 6 an den Ausgang des Brückengleichrichters 41 angeschlossen ist. Die Schalteinrichtung 3, der Trenntransformator 4, der Gleichrichter 51, der Kondensator 52 und die als Speicherdrossel wirksame Primärwicklung 61 des Transformators 6 bilden ein Schaltnetzteil vom Brücken-Gegentaktwandler-Typ. Dieses Schaltnetzteil gestattet es, die Gleichspannung am Kondensator 22 mit gutem Wirkungsgrad in eine Gleichspannung am Kondensator 52 umzusetzen, wobei die Anschlüsse des Kondensators 22 näherungsweise Massepotential führen, während die des Kondensators 52 annähernd Hochspannungspotential führen - wie noch näher ausgeführt wird.
- Die Spannung am Kondensator 52 wird einem Wechselrichter 7 zugeführt, der die Ströme für die drei Statorwicklungen 13, 14 und 15 liefert. Der Wechselrichter 7 ist ein Dreiphasen-Wechselrichter mit drei dem Kondensator 52 parallelgeschalteten Zweigen, die aus der Serienschaltung von jeweils zwei Schalterkombinationen 71,74; 73,76, 75,72 bestehen. Die drei Verbindungspunkte zwischen den Schalterkombinationen in den drei Zweigen sind mit den drei Anschlüssen der im Dreieck geschalteten Statorwicklungen 13..15 über je eine Leitung verbunden.
- Die Schalterkombinationen 71..76 können den gleichen Aufbau haben wie die Schalterkombination 31..34, wobei die gesteuerten Schalter durch je einen bipolaren Transistor, einen MOSFET oder einen GTO-Thyristor bzw. Kombinationen davon gebildet werden können. Normale Thyristoren, die erst nach einem Stromnulldurchgang sperren, sind als Schalter hingegen ungeeignet.
- Die Schalterkombinationen 71..76 werden von einem Taktpulsgenerator 8 so gesteuert, daß die im oberen bzw. unteren Teil der Zweige befindlichen Schaltkombinationen 74, 76, 72 bzw. 71, 73, 75 nacheinander leitend werden, wobei gleichzeitig in dem jeweils anderen Teil die Schalterkombinationen nacheinander leitend werden, die sich nicht im gleichen Zweig befindet. Beispielsweise ist während der ersten Hälfte der Zeit, während der der Schalter 71 im linken Zweig unten leitend ist, der Schalter 72 im rechten Zweig oben leitend und während der zweiten Hälfte der Schalter 76 im mittleren Zweig des oberen Teils. Der Taktimpulsgenerator 8 liefert zu diesem Zweck an seinen Ausgängen 81..86, die mit den Schalterkombinationen 71..76 verbunden sind, sechs Taktpulse mit einer Frequenz von 150 Hz, wobei die Potentiale auf den Steuerleitungen 82, 84 und 86 für die drei oberen Schalter 72, 74 und 76 gegenüber den Potentialen auf den Steuerleitungen 81, 83 und 85 für die unteren Schalter 71, 73 und 75 um einen geeigneten Betrag versetzt sind. Wie schematisch angedeutet, sind die Taktpulse an den aufeinanderfolgenden Ausgängen 81..86 jeweils um 60° gegeneinander versetzt, wobei sie während eines Drittels jeder Periode die damit verbundenen Schalter leitend machen. An den drei Eingängen der Statorwicklungen ergeben sich daher stufenförmige Spannungen von 150 Hz, mit dem gegeneinander versetzten, oberhalb dieser Wicklungen angedeuteten Verlauf.
- Die sechs gegeneinander phasenversetzten Taktpulse können in dem Taktpulsgenerator 8 beispielsweise aus einem Oszillator mit der sechsfachen Taktfrequenz (an 900 Hz) in Verbindung mit einem Binärzähler abgeleitet werden, dessen Ausgänge über Logikgatter so verknüpft sind, daß sich die phasenversetzten Taktpulse ergeben; der Oszillator, der Binärzähler und die Logikgatter sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt. Die Versorgungsspannung für den Taktpulsgenerator 8 wird durch Gleichrichtung der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 62 des Transformators 6 erzeugt. Die Primärwicklung 61 dieses Transformators befindet sich zwar am Ausgang des Gleichrichters 51, wird also von einem Gleichstrom durchflossen, jedoch entsteht eine übertragbare Wechselspannung dadurch, daß der Brückengleichrichter (51) nur periodisch Spannung liefert und in den Pausen als Freilaufdiode wirkt, entsprechend dem Schaltreglerprinzip. Durch die Wicklung 61 fließt also Gleichstrom zur Nachladung des Kondensators 52 mit dreieckförmig überlagerter Wechselstromkomponente. Die Primärwicklung 61 des Transformators 6 hat also eine Doppelfunktion, indem sie einerseits als Speicherdrossel in dem Schaltnetzteil 3, 4 usw. dient und andererseits die Primärwicklung eines die Wechselstromkomponenten übertragenden Transformators 6 zur Erzeugung einer Versorgungsspannung für den Taktgenerator 8 bildet.
- Eine der drei Leitungen, die die Verbindungspunkte in den drei Zweigen mit den drei Stator-Anschlüssen verbindet, ist an den Ausgang eines Hochspannungserzeugers 91 angeschlossen. Dieser Hochspannungserzeuger liefert die (gegenüber Masse positive) Hochspannung für die Drehanode, die dieser über die erwähnte Leitung zugeführt wird. Infolgedessen liegt auch der Wechselrichter 7 mit Anschluß des Taktpulsgenerators 8 und der Sekundärwicklung 42 auf Hochspannung.
- Die negative Hochspannung wird von einem Hochspannungserzeuger 92 erzeugt. Der Ausgang des Hochspannungserzeugers 92 ist mit einer der drei Ausgangsleitungen der Heizstromwandlergruppe 93 verbunden, die die Ströme für die beiden Heizfäden der Röntgenröhre liefert. Über je ein in der Zeichnung schematisch angedeutetes Hochspannungskabel 94b zw. 95 werden die Hochspannung für die Anode bzw. die Kathode sowie die Statorströme bzw. die Heizfadenströme zum Röntgenstrahler übertragen. Während bei konventionellen Röntgenstrahlern mit auf Masse betriebenem Stator zum Antrieb der Drehanode immer noch ein Statorkabel erforderlich ist, über das die Statorströme fließen, kann bei der Erfindung ein solches Kabel entfallen, weil die Statorströme und die Hochspannung über das gleiche Hochspannungskabel 94 übertragen werden können.
- Es läßt sich zeigen, daß der Gleichstrom der vom Kondensator 22 über den Widerstand 23 zu der Schalteinrichtung 3 fließt, ein genaues Maß für die Amplitude der in den Statorwicklungen 13,14 und 15 fließenden Wechselströme ist, die ihrerseits das auf dem Rotor 12 wirkende Antriebsmoment bestimmen. Durch Stabilisieren des Gleichstroms, der der Schalteinrichtung 3 zufließt, kann daher der Drehanodenantrieb von Netzspannungsschwankungen und gegenüber Schwankungen der Leitungswiderstände im Hochspannungskabel oder in den Statorwicklungen stabilisiert werden, die beispielsweise als Folge einer Temperaturänderung auftreten können. Durch das Stabilisieren des Antriebsmomentes bzw. der Statorströme wird gleichzeitig die Verlustleistung auf einem Minimalwert gehalten.
- Der zur Stabilisierung des Gleichstroms erforderliche Regelkreis enthält einen Pulsdauermodulator 36, der die zu dem Gleichstrom proportionale Spannung am Widerstand 23 mit einem vorgebbaren Wert vergleicht und in Abhängigkeit davon die Dauer der Schaltimpulse für die Schalterkombinationen 31..34 so variiert, daß die Gleichspannung am Widerstand 23 dem vorgegebenen Wert entspricht.
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet, daß ein mit seiner Primärwicklung (41) an eine Wechselspannungsquelle (2,3) anschließbarer Trenntransformator (4) vorgesehen ist, daß die Sekundärwicklung (42) des Trenntransformators mit einem Gleichrichter (51) zur Speisung eines Wechselrichters (7) gekoppelt ist, der aus der gleichgerichteten Spannung die Wechselströme für die Statorwicklungen erzeugt, und daß der Wechselrichter (7) mit dem Hochspannungserzeuger (91) galvanisch verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Wechselspannung, die der Primärwicklung von der Wechselspannungsquelle (2,3) zugeführt wird, wesentlich höher ist als die Frequenz der von dem Wechselrichter (7) gelieferten Ströme.
dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle eine Schalteinrichtung (3) zur Erzeugung von Wechselspannungsimpulsen aus der von einer Gleichspannungsquelle (2) gelieferten Gleichspannung umfaßt.
dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangskreis des Gleich richters (51) eine Speicherdrossel (61) angeordnet ist, die zusammen mit der Schalteinrichtung, dem Trenntransformator (4) und dem Gleichrichter (51,52) ein Schaltnetzteil bildet.
dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelkreis zur Stabilisierung des der Gleichspannungsquelle entnommenen Stromes vorgesehen ist.
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis einen zwischen die Gleichspannungsquelle (2) und die Schalteinrichtung (3) geschalteten Widerstand (23) umfaßt sowie einen Impulsdauermodulator (36), der die Dauer der von der Schalteinrichtung gelieferten Impulse in Abhängigkeit von der Gleichspannung an dem Widerstand (23) variiert.
dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherdrossel durch die Primärwicklung (61) eines Transformators (6) gebildet wird, dessen Sekundärwicklung mit einem Gleichrichter gekoppelt ist, dessen Ausgangsspannung als Versorgungsspannung eines Taktpulsgenerators (8) zur Erzeugung der Taktpulse für den Wechselrichter (7) dient.
dadurch gekennzeichnet, daß die Statorströme und die Hochspannung für die Drehanoden-Röntgenröhre gemeinsam über ein mehradriges Hochspannungskabel (94) übertragen werden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3918164 | 1989-06-03 | ||
DE3918164A DE3918164A1 (de) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | Generator zum betreiben einer drehanoden-roentgenroehre |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0401901A2 true EP0401901A2 (de) | 1990-12-12 |
EP0401901A3 EP0401901A3 (de) | 1991-05-29 |
EP0401901B1 EP0401901B1 (de) | 1994-11-02 |
Family
ID=6382017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP90201378A Expired - Lifetime EP0401901B1 (de) | 1989-06-03 | 1990-05-30 | Generator zum Betreiben einer Drehanoden-Röntgenröhre |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5060252A (de) |
EP (1) | EP0401901B1 (de) |
JP (1) | JP2836196B2 (de) |
DE (2) | DE3918164A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT396854B (de) * | 1991-12-11 | 1993-12-27 | Philips Nv | Magnetbandgerät mit einer zum abtasten eines magnetbandes vorgesehenen magnetkopfeinheit |
EP0612096A1 (de) * | 1993-02-17 | 1994-08-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Antriebsvorrichtung für eine Drehanode |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5265146A (en) * | 1992-11-16 | 1993-11-23 | General Electric Company | X-ray tube rotor controller using the main high voltage inverters for acceleration and speed maintenance |
US8804910B1 (en) * | 2011-01-24 | 2014-08-12 | Moxtek, Inc. | Reduced power consumption X-ray source |
ITRE20120021A1 (it) * | 2012-04-02 | 2013-10-03 | Igor Spinella | Metodo ed apparato per il trasferimento di potenza elettrica |
US9173623B2 (en) | 2013-04-19 | 2015-11-03 | Samuel Soonho Lee | X-ray tube and receiver inside mouth |
US11103207B1 (en) * | 2017-12-28 | 2021-08-31 | Radiation Monitorng Devices, Inc. | Double-pulsed X-ray source and applications |
CN109914025A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-21 | 北京大豪科技股份有限公司 | 储纱送纱驱动装置和方法、横织机、设备及存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3832553A (en) * | 1971-10-27 | 1974-08-27 | Siemens Ag | Circuit for a rotary anode x-ray tube |
US4065673A (en) * | 1975-08-04 | 1977-12-27 | Advanced Instrument Development, Inc. | Rotor controller systems for X-ray tubes |
US4107535A (en) * | 1975-06-20 | 1978-08-15 | Hitachi, Ltd. | X-ray apparatus utilizing rotary anode type X-ray tubes |
US4760588A (en) * | 1984-05-08 | 1988-07-26 | Advanced Instrument Development, Inc. | Control system for starter for X-ray tubes |
US4829551A (en) * | 1988-01-13 | 1989-05-09 | Picker International, Inc. | Biphase quadrature drive for an x-ray tube rotor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2450428A1 (de) * | 1974-10-23 | 1976-04-29 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikgenerator |
CA1120600A (en) * | 1977-09-23 | 1982-03-23 | Heikki K.J. Kanerva | Procedure for regulating and stabilizing the intensity level of the radiation of an x-ray source and an x-ray source where this procedure is used |
DE2802424A1 (de) * | 1978-01-20 | 1979-07-26 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikgenerator mit einem seinen hochspannungstransformator speisenden wechselrichter |
US4653082A (en) * | 1984-01-18 | 1987-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High voltage generating device for X-ray apparatus |
DE3431082A1 (de) * | 1984-08-23 | 1986-02-27 | Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden | Schaltungsanordnung zur hochspannungsversorung einer roentgenroehre |
JPS61158698A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-18 | Hitachi Medical Corp | インバ−タ式x線装置 |
FR2579401B1 (fr) * | 1985-03-22 | 1987-05-15 | Thomson Cgr | Ensemble generateur haute tension et dispositif radiogene |
JPS62148651A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-02 | 横河メディカルシステム株式会社 | X線断層撮影装置 |
-
1989
- 1989-06-03 DE DE3918164A patent/DE3918164A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-05-30 EP EP90201378A patent/EP0401901B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-30 DE DE59007598T patent/DE59007598D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-31 US US07/532,041 patent/US5060252A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-04 JP JP2146056A patent/JP2836196B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3832553A (en) * | 1971-10-27 | 1974-08-27 | Siemens Ag | Circuit for a rotary anode x-ray tube |
US4107535A (en) * | 1975-06-20 | 1978-08-15 | Hitachi, Ltd. | X-ray apparatus utilizing rotary anode type X-ray tubes |
US4065673A (en) * | 1975-08-04 | 1977-12-27 | Advanced Instrument Development, Inc. | Rotor controller systems for X-ray tubes |
US4760588A (en) * | 1984-05-08 | 1988-07-26 | Advanced Instrument Development, Inc. | Control system for starter for X-ray tubes |
US4829551A (en) * | 1988-01-13 | 1989-05-09 | Picker International, Inc. | Biphase quadrature drive for an x-ray tube rotor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT396854B (de) * | 1991-12-11 | 1993-12-27 | Philips Nv | Magnetbandgerät mit einer zum abtasten eines magnetbandes vorgesehenen magnetkopfeinheit |
EP0612096A1 (de) * | 1993-02-17 | 1994-08-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Antriebsvorrichtung für eine Drehanode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3918164A1 (de) | 1990-12-06 |
JP2836196B2 (ja) | 1998-12-14 |
US5060252A (en) | 1991-10-22 |
DE59007598D1 (de) | 1994-12-08 |
EP0401901B1 (de) | 1994-11-02 |
JPH0322400A (ja) | 1991-01-30 |
EP0401901A3 (de) | 1991-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4312084A1 (de) | Leistungsversorgung | |
DE1065080B (de) | Einrichtung zur verlust-und blindleistungsarmen Umformung von Spannungen | |
DE2600422A1 (de) | Phasenzahl- und frequenz-umformer | |
DE3109073A1 (de) | Stromversorgungsvorrichtung | |
DE3241413A1 (de) | Stromversorgungsschaltung | |
EP0401901B1 (de) | Generator zum Betreiben einer Drehanoden-Röntgenröhre | |
EP0521901A1 (de) | Einrichtung zur unterbrechungsfreien stromversorgung. | |
DE2434316A1 (de) | Statische leistungsumformungseinrichtung | |
DE3523622C2 (de) | ||
EP0270920B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Sende-Stromsignalen in einem Wechselstromverteilungsnetz | |
DE1613979A1 (de) | Gleichspannungskonverter | |
DE3012329A1 (de) | Stromrichteranordnung | |
EP0669791B1 (de) | Drehanoden-Röntgenröhre mit einer Schaltungsanordnung zum Beschleunigen und Abbremsen der Drehanode | |
DE3536736A1 (de) | Roentgenstrahlenerzeuger | |
DE3724639C2 (de) | Netzgerät für einen Ozonerzeuger | |
DE2246257C2 (de) | Schaltungsanordnung für einen selbstgeführten, ein- oder mehrphasigen Wechselrichter | |
EP0015462A1 (de) | Einrichtung zur Versorgung von Nutzverbrauchern in einem Eisenbahnfahrzeug | |
DE677786C (de) | Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umrichtern | |
DE2913622A1 (de) | Schaltungsanordnung einer diagnostischen roentgeneinrichtung hoher leistung mit thyristorstromkonverter | |
DE3046413A1 (de) | "roentgendiagnostikgenerator" | |
EP0263936A1 (de) | Sekundärseitig schaltbares Netzgerät | |
EP0057485A2 (de) | Antriebseinrichtung für eine Drehanoden-Röntgenröhre | |
DE937296C (de) | Umrichter zum Umformen von Wechselstrom einer Frequenz in Wechselstrom kleinerer Frequenz | |
DE3443809C2 (de) | ||
DE2162988A1 (de) | Spannungsregler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19911127 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19940126 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19941102 |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59007598 Country of ref document: DE Date of ref document: 19941208 |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 19950130 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: CD |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: CD |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19990709 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20000523 Year of fee payment: 11 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20000531 Year of fee payment: 11 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20010301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20010530 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20010530 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20020131 |