JPH07263177A - 回転陽極ｘ線管球の回転陽極を加速及び減速する回路配置からなるｘ線装置 - Google Patents
回転陽極ｘ線管球の回転陽極を加速及び減速する回路配置からなるｘ線装置Info
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- JPH07263177A JPH07263177A JP7030859A JP3085995A JPH07263177A JP H07263177 A JPH07263177 A JP H07263177A JP 7030859 A JP7030859 A JP 7030859A JP 3085995 A JP3085995 A JP 3085995A JP H07263177 A JPH07263177 A JP H07263177A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多数のスイッチ及び別の電源が必要とされな
い簡単化されたＸ線装置を提供する。 【構成】 本発明は加速モードで位相シフトされた交番
電圧が回転陽極に対する駆動モーターの固定子巻線に印
加されえ、減速モードで直流電圧が少なくとも１つの巻
線に作用する回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を加速及び減
速する回路配置からなり、加速モード及び減速モードに
対する制御装置を更に含むＸ線装置に関する。特に簡単
な構成は少なくとも１つの固定子巻線が第一の動作状態
で周期的交番電圧を供給し第二の動作状態で脈動直流電
圧を供給する電源に接続され、スイッチオン及びオフさ
れうるダイオード配置はそれが脈動直流電圧により反対
方向に動作されるような極性を有するこの固定子巻線に
並列に接続され、加速モードでは制御装置が交番電源を
第一の動作状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオフ
し、一方で減速モードではそれは交番電源を第二の動作
状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオンすることに
より達成される。
い簡単化されたＸ線装置を提供する。 【構成】 本発明は加速モードで位相シフトされた交番
電圧が回転陽極に対する駆動モーターの固定子巻線に印
加されえ、減速モードで直流電圧が少なくとも１つの巻
線に作用する回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を加速及び減
速する回路配置からなり、加速モード及び減速モードに
対する制御装置を更に含むＸ線装置に関する。特に簡単
な構成は少なくとも１つの固定子巻線が第一の動作状態
で周期的交番電圧を供給し第二の動作状態で脈動直流電
圧を供給する電源に接続され、スイッチオン及びオフさ
れうるダイオード配置はそれが脈動直流電圧により反対
方向に動作されるような極性を有するこの固定子巻線に
並列に接続され、加速モードでは制御装置が交番電源を
第一の動作状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオフ
し、一方で減速モードではそれは交番電源を第二の動作
状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオンすることに
より達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加速モードで位相シフト
された交番電圧が固定子巻線に印加されえ、減速モード
で直流電圧が少なくとも１つの巻線に作用する駆動モー
ターを有する回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を加速及び減
速する回路配置からなり、加速モード及び減速モードに
対する制御装置を更に含むＸ線装置に関する。
された交番電圧が固定子巻線に印加されえ、減速モード
で直流電圧が少なくとも１つの巻線に作用する駆動モー
ターを有する回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を加速及び減
速する回路配置からなり、加速モード及び減速モードに
対する制御装置を更に含むＸ線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線装置はアメリカ特許第３、
９６３、９３０号明細書から知られている。そこでは固
定子巻線は一連のスイッチを介して低速度用の交番電源
と、高速度用の交番電源と、直流電源とに選択的に接続
されうる。スイッチは２つの交番電圧の１つが加速モー
ドで固定子巻線に接続され、減速モードで直流電源がそ
こに接続されるように制御装置により制御される。この
目的に対して必要とされるスイッチが多数であり、別の
電源が高速モード及び減速モードに対して必要とされる
ことがこのＸ線装置の回路を複雑にしている。
９６３、９３０号明細書から知られている。そこでは固
定子巻線は一連のスイッチを介して低速度用の交番電源
と、高速度用の交番電源と、直流電源とに選択的に接続
されうる。スイッチは２つの交番電圧の１つが加速モー
ドで固定子巻線に接続され、減速モードで直流電源がそ
こに接続されるように制御装置により制御される。この
目的に対して必要とされるスイッチが多数であり、別の
電源が高速モード及び減速モードに対して必要とされる
ことがこのＸ線装置の回路を複雑にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記種
類の簡単化されたＸ線装置を提供することにある。
類の簡単化されたＸ線装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のこの目的は少な
くとも１つの固定子巻線が第一の動作状態で周期的交番
電圧を供給し第二の動作状態で脈動直流電圧を供給する
電源に接続され、適切な固定子巻線と並列でスイッチオ
ン及びオフされえ、それが脈動直流電圧により反対方向
に動作されるような極性を有するダイオード配置が接続
され、制御装置は加速モードでは交番電源を第一の動作
状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオフし、制御装
置は減速モードでは交番電源を第二の動作状態に保ち、
ダイオード配置をスイッチオンすることを特徴とするＸ
線装置により達成される。該１つの固定子巻線に給電す
る電源は減速モードと同様に加速モードでも動作する。
減速モードでのみ動作し、最も簡単な場合には１つのダ
イオードからなるダイオード配置は減速モードでの電力
損失は小さいままでこのように部品の損傷を防ぐことを
確実にする。
くとも１つの固定子巻線が第一の動作状態で周期的交番
電圧を供給し第二の動作状態で脈動直流電圧を供給する
電源に接続され、適切な固定子巻線と並列でスイッチオ
ン及びオフされえ、それが脈動直流電圧により反対方向
に動作されるような極性を有するダイオード配置が接続
され、制御装置は加速モードでは交番電源を第一の動作
状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオフし、制御装
置は減速モードでは交番電源を第二の動作状態に保ち、
ダイオード配置をスイッチオンすることを特徴とするＸ
線装置により達成される。該１つの固定子巻線に給電す
る電源は減速モードと同様に加速モードでも動作する。
減速モードでのみ動作し、最も簡単な場合には１つのダ
イオードからなるダイオード配置は減速モードでの電力
損失は小さいままでこのように部品の損傷を防ぐことを
確実にする。
【０００５】本発明の好ましい実施例では交番電源は２
つのスイッチング部材からなり、それらの各々はそれぞ
れ１つのスイッチからなり、該スイッチは直流電圧に接
続され、第一の動作状態では周期的にスイッチされ、第
二の動作状態ではスイッチング部材の１つがブロックさ
れ、一方で他のスイッチング部材は周期的にスイッチオ
ン及びオフされる。スイッチング部材は反対極性を有す
る直流を１つの固定子巻線に交互に印加し、１つのスイ
ッチング部材のブロックの結果として減速モードで必要
とされる脈動直流電圧が既に発生されうる。少なくとも
１つのスイッチング部材は二重の機能を有する。即ちそ
れは加速モード及び減速モードで動作し、結果として更
なる部品の減少をもたらす。
つのスイッチング部材からなり、それらの各々はそれぞ
れ１つのスイッチからなり、該スイッチは直流電圧に接
続され、第一の動作状態では周期的にスイッチされ、第
二の動作状態ではスイッチング部材の１つがブロックさ
れ、一方で他のスイッチング部材は周期的にスイッチオ
ン及びオフされる。スイッチング部材は反対極性を有す
る直流を１つの固定子巻線に交互に印加し、１つのスイ
ッチング部材のブロックの結果として減速モードで必要
とされる脈動直流電圧が既に発生されうる。少なくとも
１つのスイッチング部材は二重の機能を有する。即ちそ
れは加速モード及び減速モードで動作し、結果として更
なる部品の減少をもたらす。
【０００６】直流を供給する直流電源に接続された２つ
のスイッチング部材は直流／交流変換器のように動作
し、駆動モーターが他の固定子巻線がさらなる直流／交
流変換器である２つの固定子巻線からなる場合に２つの
更なるスイッチング部材により形成されるが、同じ直流
電源で該更なる変換器の出力電圧が第一の変換器のそれ
に関して９０°シフトされる。１つの固定子巻線に対す
る交番電圧の位相が補助的なコンデンサーによりシフト
される駆動装置の利点は９０°の角度だけ固定的にシフ
トされた２つの電圧は同じ出力で発生されうるという事
実にある。更に簡単化されて同じ利点が、それの直流電
圧出力がスイッチング部材を介して第一の固定子巻線に
接続され、それの交番電圧入力は第二の固定子巻線に接
続される整流器配置が設けられる本発明の更なる実施例
により達成される。第二の変換器及び関連する制御に対
するスイッチング部材は斯くしてその中で不要にされう
る。
のスイッチング部材は直流／交流変換器のように動作
し、駆動モーターが他の固定子巻線がさらなる直流／交
流変換器である２つの固定子巻線からなる場合に２つの
更なるスイッチング部材により形成されるが、同じ直流
電源で該更なる変換器の出力電圧が第一の変換器のそれ
に関して９０°シフトされる。１つの固定子巻線に対す
る交番電圧の位相が補助的なコンデンサーによりシフト
される駆動装置の利点は９０°の角度だけ固定的にシフ
トされた２つの電圧は同じ出力で発生されうるという事
実にある。更に簡単化されて同じ利点が、それの直流電
圧出力がスイッチング部材を介して第一の固定子巻線に
接続され、それの交番電圧入力は第二の固定子巻線に接
続される整流器配置が設けられる本発明の更なる実施例
により達成される。第二の変換器及び関連する制御に対
するスイッチング部材は斯くしてその中で不要にされう
る。
【０００７】更なる実施例では第二の固定子巻線上の電
圧に対して９０°シフトされた制御信号を発生する手段
と、制御信号からスイッチング部材に対するスイッチン
グ信号を得る手段とを設けられる。特に固定子巻線上の
電圧間の９０°位相関係の確立は斯くして簡単化され
る。本発明の更なる実施例では減速モードで１つのスイ
ッチング部材を制御するために調整可能なデューティサ
イクルで方形波信号を発生する方形波電源を設けられ
る。減速の強度は斯くして影響されうる。
圧に対して９０°シフトされた制御信号を発生する手段
と、制御信号からスイッチング部材に対するスイッチン
グ信号を得る手段とを設けられる。特に固定子巻線上の
電圧間の９０°位相関係の確立は斯くして簡単化され
る。本発明の更なる実施例では減速モードで１つのスイ
ッチング部材を制御するために調整可能なデューティサ
イクルで方形波信号を発生する方形波電源を設けられ
る。減速の強度は斯くして影響されうる。
【０００８】
【実施例】以下に図を参照して本発明を更に詳細に説明
する。図１の符号１は回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を支
持する駆動モーターの回転子を示し、符号２、３は関連
する相互に９０°シフトされた固定子巻線を示す。回転
子は短絡回転子であり、駆動モーターは非対称モーター
である。陰極がＸ線管球の動作中に高電位を維持し、固
定子は接地電位を維持する故に比較的大きな隙間が固定
子巻線２、３と回転子との間に存在する。従って弱い磁
気的結合が回転子１と固定子２、３との間に存在する。
回転陽極Ｘ線管球の残りは図示しない。
する。図１の符号１は回転陽極Ｘ線管球の回転陽極を支
持する駆動モーターの回転子を示し、符号２、３は関連
する相互に９０°シフトされた固定子巻線を示す。回転
子は短絡回転子であり、駆動モーターは非対称モーター
である。陰極がＸ線管球の動作中に高電位を維持し、固
定子は接地電位を維持する故に比較的大きな隙間が固定
子巻線２、３と回転子との間に存在する。従って弱い磁
気的結合が回転子１と固定子２、３との間に存在する。
回転陽極Ｘ線管球の残りは図示しない。
【０００９】加速及び減速のための電気的出力は３相の
本線（ｍａｉｎｓ）の端子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から得ら
れ、この端子はそれらの共通ゼロ点Ｎに関して相互に１
２０°シフトされた本線周波数の３つの交流電圧を伝え
る。３つの交流電圧から正の直流電圧がそれぞれの整流
ダイオード１８を介してコンデンサー１０を横切って形
成され；また同様に反対極性の整流ダイオード２８を介
して３つの交流電圧から負の直流電圧がコンデンサー２
０を横切って形成される。２つのコンデンサー１０、２
０は直列に接続され、それらの共通の連結を経由して３
相本線のゼロ点Ｎに接続され、該ゼロ点は２つの固定子
巻線２、３の共通連結５にまた接続される。
本線（ｍａｉｎｓ）の端子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から得ら
れ、この端子はそれらの共通ゼロ点Ｎに関して相互に１
２０°シフトされた本線周波数の３つの交流電圧を伝え
る。３つの交流電圧から正の直流電圧がそれぞれの整流
ダイオード１８を介してコンデンサー１０を横切って形
成され；また同様に反対極性の整流ダイオード２８を介
して３つの交流電圧から負の直流電圧がコンデンサー２
０を横切って形成される。２つのコンデンサー１０、２
０は直列に接続され、それらの共通の連結を経由して３
相本線のゼロ点Ｎに接続され、該ゼロ点は２つの固定子
巻線２、３の共通連結５にまた接続される。
【００１０】共通連結から離れたコンデンサー１０、２
０の端子はＩＧＢＴトランジスタ１１、２１の形を取る
制御可能なスイッチを介して相互接続される。２つのト
ランジスタの共通連結は固定子巻線２の第二の端子４に
接続される。ＩＧＢＴトランジスタ１１、２１に逆平行
にそれぞれダイオード１２、２２が接続される。それに
よりこれらのダイオードは通常は端子４上の電圧がコン
デンサー１０を横切る電圧より正であるか、又はコンデ
ンサー２０を横切る電圧より負であることなしには導通
しない。
０の端子はＩＧＢＴトランジスタ１１、２１の形を取る
制御可能なスイッチを介して相互接続される。２つのト
ランジスタの共通連結は固定子巻線２の第二の端子４に
接続される。ＩＧＢＴトランジスタ１１、２１に逆平行
にそれぞれダイオード１２、２２が接続される。それに
よりこれらのダイオードは通常は端子４上の電圧がコン
デンサー１０を横切る電圧より正であるか、又はコンデ
ンサー２０を横切る電圧より負であることなしには導通
しない。
【００１１】要素１０．．．１２、２０．．．２２はハ
ーフブリッジ配置内で交流／直流変換器を構成する。そ
の代わりに変換器は原理的には固定子巻線２が各々２つ
のスイッチからなる２つのスイッチング部材を介してア
メリカ特許第３、８３２、５５３号明細書から知られて
いるように直流電源に接続されるフルブリッジ配置内で
また用いられうる。しかしながら整流器群１８又は２８
及び関連するコンデンサー１０又は２０の１つが不要と
なりうるとしても複雑さはより大きくなろう。回転陽極
の加速の間にスイッチ１１、２１はプッシュプルの形態
でスイッチオン及びオフされ、それにより方形波交番電
圧（直流電圧成分なしの）は固定子巻線２で発生する。
ーフブリッジ配置内で交流／直流変換器を構成する。そ
の代わりに変換器は原理的には固定子巻線２が各々２つ
のスイッチからなる２つのスイッチング部材を介してア
メリカ特許第３、８３２、５５３号明細書から知られて
いるように直流電源に接続されるフルブリッジ配置内で
また用いられうる。しかしながら整流器群１８又は２８
及び関連するコンデンサー１０又は２０の１つが不要と
なりうるとしても複雑さはより大きくなろう。回転陽極
の加速の間にスイッチ１１、２１はプッシュプルの形態
でスイッチオン及びオフされ、それにより方形波交番電
圧（直流電圧成分なしの）は固定子巻線２で発生する。
【００１２】更にまたダイオード３０とＩＧＢＴトラン
ジスタスイッチ３１との直列接続は固定子巻線２に平行
に接続される。このトランジスタスイッチは減速フェー
ズ中でのみ導通（閉）する。第二の巻線３の端子６は
（トライアック）スイッチ７を介して交番電圧端子Ｌ１
に接続される。スイッチ７、１１、２１、３１は光学結
合器を介してスイッチされ、その一部分（即ち受信部分
８ａ、１３ａ、２３ａ、３２ａ）は図１に示され、それ
の他の部分（送信部分８ｂ、１３ｂ、２３ｂ、３２ｂ）
は制御装置と連結されて図２に示される。制御装置は４
つの該スイッチを制御するために必要とされるスイッチ
ング信号を供給する。
ジスタスイッチ３１との直列接続は固定子巻線２に平行
に接続される。このトランジスタスイッチは減速フェー
ズ中でのみ導通（閉）する。第二の巻線３の端子６は
（トライアック）スイッチ７を介して交番電圧端子Ｌ１
に接続される。スイッチ７、１１、２１、３１は光学結
合器を介してスイッチされ、その一部分（即ち受信部分
８ａ、１３ａ、２３ａ、３２ａ）は図１に示され、それ
の他の部分（送信部分８ｂ、１３ｂ、２３ｂ、３２ｂ）
は制御装置と連結されて図２に示される。制御装置は４
つの該スイッチを制御するために必要とされるスイッチ
ング信号を供給する。
【００１３】端子Ｌ１とＮとの間に現れ、固定子巻線３
上にまた現れた電圧から回路１５内でこの電圧と同じ位
相を有し、それに同期し、９０°位相シフト器１６に印
加される信号が形成され、好ましくはそれの出力信号は
それの入力信号に関して９０°シフトされる積分器であ
る。位相シフト器１６の出力信号はＡＮＤゲート２４の
第一の入力に印加され、インバーター１７を介してＡＮ
Ｄゲート１４の第一の入力に印加される。これらのＡＮ
Ｄゲートの第二の入力はスイッチ７を制御するよう光学
結合器８ｂ／８ａにまた接続される制御入力ＡＣＬに接
続される。ＡＮＤゲート１４の出力はＩＧＢＴトランジ
スタ１１を制御するよう光学結合器１３ｂ／ａに接続さ
れ、一方ＡＮＤゲート２４はその出力がＩＧＢＴスイッ
チングトランジスタ２１のスイッチング信号を供給する
光学結合器２３ｂ／ａに接続されるＯＲゲート３６の入
力の１つに接続される。
上にまた現れた電圧から回路１５内でこの電圧と同じ位
相を有し、それに同期し、９０°位相シフト器１６に印
加される信号が形成され、好ましくはそれの出力信号は
それの入力信号に関して９０°シフトされる積分器であ
る。位相シフト器１６の出力信号はＡＮＤゲート２４の
第一の入力に印加され、インバーター１７を介してＡＮ
Ｄゲート１４の第一の入力に印加される。これらのＡＮ
Ｄゲートの第二の入力はスイッチ７を制御するよう光学
結合器８ｂ／８ａにまた接続される制御入力ＡＣＬに接
続される。ＡＮＤゲート１４の出力はＩＧＢＴトランジ
スタ１１を制御するよう光学結合器１３ｂ／ａに接続さ
れ、一方ＡＮＤゲート２４はその出力がＩＧＢＴスイッ
チングトランジスタ２１のスイッチング信号を供給する
光学結合器２３ｂ／ａに接続されるＯＲゲート３６の入
力の１つに接続される。
【００１４】制御装置は例えば３２０Ｈｚの三角波交番
電圧を発振する発振器３３をまた含む。比較器３４内で
この交番電圧は調整可能な直流電圧ＶR と比較され、そ
れにより３２０Ｈｚの方形波信号が比較器の出力上に現
れ、該方形波信号のデューティサイクルは発振器３３の
デルタ型の信号に関する直流電圧ＶR の強度と同様にそ
れの極性にも依存する。比較器３４の出力信号はＡＮＤ
ゲート３５の１つの入力に印加され、その出力はＯＲゲ
ート３６の第二の入力に接続される。ＡＮＤゲート３５
の第二の入力は光学結合器３２ｂ／３２ａを介してＩＧ
ＢＴスイッチ３１を同時に制御する制御入力ＢＲＴに接
続される。
電圧を発振する発振器３３をまた含む。比較器３４内で
この交番電圧は調整可能な直流電圧ＶR と比較され、そ
れにより３２０Ｈｚの方形波信号が比較器の出力上に現
れ、該方形波信号のデューティサイクルは発振器３３の
デルタ型の信号に関する直流電圧ＶR の強度と同様にそ
れの極性にも依存する。比較器３４の出力信号はＡＮＤ
ゲート３５の１つの入力に印加され、その出力はＯＲゲ
ート３６の第二の入力に接続される。ＡＮＤゲート３５
の第二の入力は光学結合器３２ｂ／３２ａを介してＩＧ
ＢＴスイッチ３１を同時に制御する制御入力ＢＲＴに接
続される。
【００１５】回路の動作は以下の通りである：操作者が
Ｘ線照射を実行しようとする時に回転子１は静止からそ
れの公称速度まで加速されなければならない。このため
に制御出力ＡＣＬ上の信号は例えば１秒のような所定の
時間期間に対して「１」に設定され、一方で制御入力Ｂ
ＲＴ上の制御信号は「０」のままである。従って時間の
この期間中にＡＮＤゲート１４、２４は光学結合器１３
ａ／ｂ、２３ａ／ｂをそれぞれ介してプッシュプルの形
態でＩＧＢＴスイッチ１１、２１をスイッチオン及びオ
フする反対の位相の方形波信号を供給し、それにより本
線の周波数の方形波電圧は固定子巻線２を横切って発生
し、該方形波電圧はＬ１とＮとの間の本線の電圧に関し
て９０°位相シフトされる。該時間期間中に光学結合器
８ｂ／ａはスイッチ７をまたオンし、それにより正弦交
番電圧は固定子巻線３を横切って現れる。固定子巻線３
に第二のインバーターにより方形波電圧を給電すること
もまた原理的には可能である。しかしながら更なるＩＧ
ＢＴスイッチ及び光学結合器が必要とされ、それにより
回路の複雑さは増加する。
Ｘ線照射を実行しようとする時に回転子１は静止からそ
れの公称速度まで加速されなければならない。このため
に制御出力ＡＣＬ上の信号は例えば１秒のような所定の
時間期間に対して「１」に設定され、一方で制御入力Ｂ
ＲＴ上の制御信号は「０」のままである。従って時間の
この期間中にＡＮＤゲート１４、２４は光学結合器１３
ａ／ｂ、２３ａ／ｂをそれぞれ介してプッシュプルの形
態でＩＧＢＴスイッチ１１、２１をスイッチオン及びオ
フする反対の位相の方形波信号を供給し、それにより本
線の周波数の方形波電圧は固定子巻線２を横切って発生
し、該方形波電圧はＬ１とＮとの間の本線の電圧に関し
て９０°位相シフトされる。該時間期間中に光学結合器
８ｂ／ａはスイッチ７をまたオンし、それにより正弦交
番電圧は固定子巻線３を横切って現れる。固定子巻線３
に第二のインバーターにより方形波電圧を給電すること
もまた原理的には可能である。しかしながら更なるＩＧ
ＢＴスイッチ及び光学結合器が必要とされ、それにより
回路の複雑さは増加する。
【００１６】コンデンサー１０、２０を横切る直流電圧
は常に交番電圧の振幅に対応する故に固定子巻線２上の
方形波電圧は固定子巻線３上の正弦交番電圧の振幅と同
じである。方形波電圧内の正弦波基本振動の振幅は方形
波電圧のそれよりも約２７％高い故に同一に構成された
固定子巻線の場合に固定子巻線２を通過する電流は固定
子巻線３を通過する電流より比較的に大きい。この非対
称はそれ自体妨害にならない；必要ならばそれは固定子
巻線２に対してより多い巻線の数を付与することにより
除去されうる。
は常に交番電圧の振幅に対応する故に固定子巻線２上の
方形波電圧は固定子巻線３上の正弦交番電圧の振幅と同
じである。方形波電圧内の正弦波基本振動の振幅は方形
波電圧のそれよりも約２７％高い故に同一に構成された
固定子巻線の場合に固定子巻線２を通過する電流は固定
子巻線３を通過する電流より比較的に大きい。この非対
称はそれ自体妨害にならない；必要ならばそれは固定子
巻線２に対してより多い巻線の数を付与することにより
除去されうる。
【００１７】加速期間の終了後に信号ＡＣＬは再び
「０」になる。回転陽極はそれの必要な速度に達し、そ
れの慣性モーメントの故にそれはそれに続くＸ線照射中
に回転し続ける。すべてのスイッチはブロックされる。
Ｘ線照射の完了後に回転陽極はそれの軸受けを保護する
ために減速される。回転陽極は原理的には所謂回転フィ
ールドブレーキにより減速されうるが、しかしながらそ
れには多相インバーターのみならずその瞬間の回転数の
測定又はシミュレーションが必要とされる。なぜならば
その知識なしでは回転陽極の静止は達成されないからで
ある。回転子と固定子との間の弱い磁気的結合の故に回
転子内に格納されたエネルギーは整流器を介してブレー
キにフィードバックされて発生したブレーキは影響を有
さない。実際的な残りの代替策は本線から得られる直流
電圧による回転子の減速である。
「０」になる。回転陽極はそれの必要な速度に達し、そ
れの慣性モーメントの故にそれはそれに続くＸ線照射中
に回転し続ける。すべてのスイッチはブロックされる。
Ｘ線照射の完了後に回転陽極はそれの軸受けを保護する
ために減速される。回転陽極は原理的には所謂回転フィ
ールドブレーキにより減速されうるが、しかしながらそ
れには多相インバーターのみならずその瞬間の回転数の
測定又はシミュレーションが必要とされる。なぜならば
その知識なしでは回転陽極の静止は達成されないからで
ある。回転子と固定子との間の弱い磁気的結合の故に回
転子内に格納されたエネルギーは整流器を介してブレー
キにフィードバックされて発生したブレーキは影響を有
さない。実際的な残りの代替策は本線から得られる直流
電圧による回転子の減速である。
【００１８】コンデンサー１０又は２０を横切る直流電
圧の１つがスイッチ１１、２１の１つを介して減速フェ
ーズ中に端子４をこれらの電圧の１つに接続することに
よりこの目的に対して直接用いられる場合にはそのよう
な強い減速モーメントが回転陽極シャフトを損傷させ
え、又は固定子スタックの磁気飽和の場合には少なくと
も非常に高い熱の放散が固定子巻線内で生じうる。しか
しながら直流減速が減速中に２つのスイッチ１１、２１
上の交互のスイッチングによりまた達成されえ、それは
異なるデューティサイクルを有し、それにより端子４上
でＤＣ成分が重畳されるパルス化された交番電圧が発生
する。しかしながらこの解決策は固定子のインダクタン
スがより長い期間に対してスイッチオンされる故にスイ
ッチ１１、２１がスイッチされなければならない高率で
スイッチ１１、１２のみが電流を搬送する（例えばスイ
ッチ２１）。このスイッチの不作動化の後で固定子巻線
の電流は他のスイッチと逆平行に接続されるダイオード
（１２）を介して流れ、それによりそれは過負荷とな
り、関連するコンデンサー（１０）を破壊する。これを
防ぐために付加的な消耗（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ）抵抗が
挿入されねばならないが、それは高いパワー損失を熱に
変換する。
圧の１つがスイッチ１１、２１の１つを介して減速フェ
ーズ中に端子４をこれらの電圧の１つに接続することに
よりこの目的に対して直接用いられる場合にはそのよう
な強い減速モーメントが回転陽極シャフトを損傷させ
え、又は固定子スタックの磁気飽和の場合には少なくと
も非常に高い熱の放散が固定子巻線内で生じうる。しか
しながら直流減速が減速中に２つのスイッチ１１、２１
上の交互のスイッチングによりまた達成されえ、それは
異なるデューティサイクルを有し、それにより端子４上
でＤＣ成分が重畳されるパルス化された交番電圧が発生
する。しかしながらこの解決策は固定子のインダクタン
スがより長い期間に対してスイッチオンされる故にスイ
ッチ１１、２１がスイッチされなければならない高率で
スイッチ１１、１２のみが電流を搬送する（例えばスイ
ッチ２１）。このスイッチの不作動化の後で固定子巻線
の電流は他のスイッチと逆平行に接続されるダイオード
（１２）を介して流れ、それによりそれは過負荷とな
り、関連するコンデンサー（１０）を破壊する。これを
防ぐために付加的な消耗（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ）抵抗が
挿入されねばならないが、それは高いパワー損失を熱に
変換する。
【００１９】故に本発明は異なるアプローチを辿る。減
速の目的に対しては例えば１秒の完全な減速を満足する
固定時間期間に対して制御入力ＢＲＴ上の信号は「１」
に、ＡＣＬ上のそれは「０」に調整される。結果として
光学結合器３２ａ、３２ｂを介してスイッチ３１は導通
され、それによりダイオード３０は固定子巻線２と並列
に動作する。光学結合器８ａ／ｂを介して作動されない
故にスイッチ７はブロックされる。ＡＮＤゲート１４が
スイッチングパルスを光学結合器１３ａ／ｂに送らない
故にスイッチ１１はまたブロックされる。しかしながら
調整可能なデューティサイクルの方形波パルスは光学結
合器２３ａ／ｂに到達し、周期的にスイッチ２１をオン
及びオフにスイッチする。
速の目的に対しては例えば１秒の完全な減速を満足する
固定時間期間に対して制御入力ＢＲＴ上の信号は「１」
に、ＡＣＬ上のそれは「０」に調整される。結果として
光学結合器３２ａ、３２ｂを介してスイッチ３１は導通
され、それによりダイオード３０は固定子巻線２と並列
に動作する。光学結合器８ａ／ｂを介して作動されない
故にスイッチ７はブロックされる。ＡＮＤゲート１４が
スイッチングパルスを光学結合器１３ａ／ｂに送らない
故にスイッチ１１はまたブロックされる。しかしながら
調整可能なデューティサイクルの方形波パルスは光学結
合器２３ａ／ｂに到達し、周期的にスイッチ２１をオン
及びオフにスイッチする。
【００２０】従って端子４上で脈動直流即ちＤＣ成分に
重畳された（方形波）交番電圧が生成される。結果とし
て所定のリップルを有する直流が固定子巻線２内を流
れ、この電流は回転子１を減速する磁界を生成する。ダ
イオード３０が固定子巻線２と並列に動作しない場合に
は電流はパルス周期中にダイオード１２を介して流れ、
即ちスイッチ２１のブロックされた状態であり、それに
よりコンデンサー１０の更なる充電が起こり、又は回転
子を減速させるのに必要な減速出力の大きさのオーダー
の付加的な電気的出力が必要とされる。電流がコンデン
サー１０を横切る逆電圧にもはや打ち勝つ必要がない故
に固定子巻線２がダイオード３０によりパルス周期中に
短絡されるのでこの出力の損失は殆ど完全に回避され
る。これはコンデンサー巻線を通過する電流のリップル
がより少ない結果を生ずる。スイッチング電圧の振れは
同時に半分になる。周期の終わりでＢＴＬ＝「１」の間
に回転子１は完全に減速される。減速力は比較器３４で
の基準電圧ＶR の変動による適切な必要に適合しうる。
重畳された（方形波）交番電圧が生成される。結果とし
て所定のリップルを有する直流が固定子巻線２内を流
れ、この電流は回転子１を減速する磁界を生成する。ダ
イオード３０が固定子巻線２と並列に動作しない場合に
は電流はパルス周期中にダイオード１２を介して流れ、
即ちスイッチ２１のブロックされた状態であり、それに
よりコンデンサー１０の更なる充電が起こり、又は回転
子を減速させるのに必要な減速出力の大きさのオーダー
の付加的な電気的出力が必要とされる。電流がコンデン
サー１０を横切る逆電圧にもはや打ち勝つ必要がない故
に固定子巻線２がダイオード３０によりパルス周期中に
短絡されるのでこの出力の損失は殆ど完全に回避され
る。これはコンデンサー巻線を通過する電流のリップル
がより少ない結果を生ずる。スイッチング電圧の振れは
同時に半分になる。周期の終わりでＢＴＬ＝「１」の間
に回転子１は完全に減速される。減速力は比較器３４で
の基準電圧ＶR の変動による適切な必要に適合しうる。
【００２１】回路配置は３相本線の代わりに単相交番電
流にまた接続されえ；その場合に交番電圧は端子Ｌ１に
印加されなければならない。その時には付加的なコンデ
ンサーは直流電圧のリップルを小さく保つようコンデン
サー１０、２０に並列に接続されなければならない。
流にまた接続されえ；その場合に交番電圧は端子Ｌ１に
印加されなければならない。その時には付加的なコンデ
ンサーは直流電圧のリップルを小さく保つようコンデン
サー１０、２０に並列に接続されなければならない。
【図１】本発明によるＸ線装置を示す図である。
【図２】関連する制御装置を示す図である。
１ 回転子 ２、３ 固定子巻線 ４、５、６、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｎ 端子 ７、１１、２１、３１ スイッチ ８ａ，８ｂ，１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３２
ａ，３２ｂ 光学結合器 １０、２０ コンデンサー １２、２２ ダイオード １４、２４、３５ ＡＮＤゲート １６ 位相シフト器 １７ インバーター １８、２８ 整流ダイオード ３３ 発振器 ３４ 比較器 ３６ ＯＲゲート
ａ，３２ｂ 光学結合器 １０、２０ コンデンサー １２、２２ ダイオード １４、２４、３５ ＡＮＤゲート １６ 位相シフト器 １７ インバーター １８、２８ 整流ダイオード ３３ 発振器 ３４ 比較器 ３６ ＯＲゲート
Claims (5)
- 【請求項１】 位相シフトされた交番電圧が加速モード
で固定子巻線（２、３）に印加されえ、直流電圧（１
０．．．１２；２０．．．２２）が減速モードで少なく
とも１つの固定子巻線（２）に作用する駆動モーターを
有する回転陽極Ｘ線管球の回転陽極（１）を加速及び減
速する回路配置と、加速モード及び減速モードに対する
制御装置とを含むＸ線装置であって、少なくとも１つの
固定子巻線が第一の動作状態で周期的交番電圧を供給し
第二の動作状態で脈動直流電圧を供給する電圧源に接続
され、適切な固定子巻線と並列にスイッチオン及びオフ
されえ、それが脈動直流電圧（２０ー２２）により逆方
向に動作されるような極性を有するダイオード配置（３
０）が接続され、制御装置（１４．．．１６、３
４．．．３６）は加速モードで交番電圧源を第一の動作
状態に保ち、ダイオード配置をスイッチオフし、制御装
置は減速モードで交番電圧源を第二の動作状態に保ち、
ダイオード配置をスイッチオンすることを特徴とするＸ
線装置。 - 【請求項２】 交番電圧源は２つのスイッチング部材
（１１、２１）からなり、それらの各々は少なくとも１
つのスイッチからなり、スイッチング部材は直流電圧に
接続され、第一の動作状態では周期的にスイッチされ、
第二の動作状態ではスイッチング部材（１１）の１つが
ブロックされ、他のスイッチング部材（２１）は周期的
にスイッチオン及びオフされることを特徴とする請求項
１記載のＸ線装置。 - 【請求項３】 駆動モーターは２つの固定子巻線（２、
３）からなり、直流電圧出力がスイッチング部材（１
１、２１）を介して第一の固定子巻線（２）に接続さ
れ、交番電圧入力が第二の固定子巻線（３）に接続され
る整流器配置（１８、２８）が設けられていることを特
徴とする請求項２記載のＸ線装置。 - 【請求項４】 第二の固定子巻線（３）上の電圧に対し
て９０°移相された制御信号を発生する手段（１５、１
６）と、制御信号からスイッチング部材に対するスイッ
チング信号（１４、２４）を得る手段とが設けられてい
ることを特徴とする請求項３記載のＸ線装置。 - 【請求項５】 減速モードで１つのスイッチング部材
（２１）を制御するために調整可能なデューティサイク
ルの方形波信号を発生する方形波電圧源（３３、３４）
を設けられることを特徴とする請求項２記載のＸ線装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4405767A DE4405767A1 (de) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | Schaltungsanordnung zum Beschleunigen und Abbremsen der Drehanode einer Drehanoden-Röntgenröhre |
| DE4405767:9 | 1994-02-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263177A true JPH07263177A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3558722B2 JP3558722B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=6510960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03085995A Expired - Fee Related JP3558722B2 (ja) | 1994-02-23 | 1995-02-20 | 回転陽極ｘ線管球の回転陽極を加速及び減速する回路配置からなるｘ線装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5566219A (ja) |
| EP (1) | EP0669791B1 (ja) |
| JP (1) | JP3558722B2 (ja) |
| DE (2) | DE4405767A1 (ja) |
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| CN113543437A (zh) * | 2020-04-22 | 2021-10-22 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | X射线发生装置和医用成像设备 |
| US11523793B2 (en) | 2020-05-08 | 2022-12-13 | GE Precision Healthcare LLC | Methods for x-ray tube rotors with speed and/or position control |
| US11309160B2 (en) | 2020-05-08 | 2022-04-19 | GE Precision Healthcare LLC | Methods and systems for a magnetic motor X-ray assembly |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963930A (en) * | 1974-12-05 | 1976-06-15 | Advanced Instrument Development, Inc. | System for controlling operation of the rotating anode of an x-ray tube |
| US4065673A (en) * | 1975-08-04 | 1977-12-27 | Advanced Instrument Development, Inc. | Rotor controller systems for X-ray tubes |
| DD152699A3 (de) * | 1979-09-13 | 1981-12-09 | Dieter Mailand | Schaltungsanordnung fuer den antrieb der drehanode einer roentgenroehre |
| US4468598A (en) * | 1981-01-02 | 1984-08-28 | The Machlett Laboratories, Incorporated | Pulsed X-ray tube motor |
| JP2752058B2 (ja) * | 1986-11-19 | 1998-05-18 | 株式会社東芝 | Ｘ線管の回転陽極駆動装置 |
| US4829551A (en) * | 1988-01-13 | 1989-05-09 | Picker International, Inc. | Biphase quadrature drive for an x-ray tube rotor |
| US5090041A (en) * | 1990-09-20 | 1992-02-18 | Picker International, Inc. | X-ray tube anode speed reducer |
-
1994
- 1994-02-23 DE DE4405767A patent/DE4405767A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-02-16 EP EP95200374A patent/EP0669791B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-16 US US08/389,378 patent/US5566219A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-16 DE DE59507499T patent/DE59507499D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-20 JP JP03085995A patent/JP3558722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5566219A (en) | 1996-10-15 |
| EP0669791B1 (de) | 1999-12-29 |
| EP0669791A1 (de) | 1995-08-30 |
| DE4405767A1 (de) | 1995-08-24 |
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| JP3558722B2 (ja) | 2004-08-25 |
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