JPWO2011099472A1 - 電力変換装置、x線ct装置およびx線撮影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
制御部は、電流センサが検出した電流が予め定めた閾値よりも大きい場合、異常であると判定することができる。この場合、電流センサは、いずれかの一次巻線に電流を供給する導線と、別の一次巻線から電流を帰還させる導線との双方が内側空間に配置されたコイルを有し、コイルを流れる電流を検出する交流電流センサを用いることが可能である。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態として、主変圧器一次巻線を二並列で備えた大電流対応の電力変換装置について説明する。本実施形態の電力変換装置は、商用電圧を高電圧に変換し、X線管に供給する装置である。
インバータ3は、トランジスタ(例えばIGBT)にダイオードを逆並列に接続した構成の4つのスイッチS1〜S4を図2のようにブリッジ接続したインバータ回路と、各スイッチS1〜S4のトランジスタにON,OFF制御信号を入力するインバータ駆動回路(不図示)とを備えている。インバータ3の構造は、特許文献1等により広く知られた構造である。
すなわち、電流センサ6の検出電流が所定値よりも大きく閾値を超えたことを検出することにより一つの電流センサ6で検出できる。しかし、低出力時すなわち電流をあまり必要としない出力条件の場合、片方に二倍の電流が流れても、閾値に達しないことがあり、この場合には、異常を検出することができない。本実施形態では、この問題を解決するために二つの電流センサ7,6を配置し、加算した電流値を用いて判定を行うことにより、低出力時であっても、異常の検出をすることができる。
第2の実施形態では、第1の実施形態の二つの電流センサのうちの一方を交流電流センサ17とし、これを図8のように配置することにより、簡単な回路構成の制御部22によりエラー判定および異常ラインの検出を行う。
上述の第1の実施形態の電力変換装置は、主変圧器40の二つの一次巻線4a,4bが並列にインバータ3に接続されている構造であったが、第3の実施形態では、三つの一次巻線4a,4b,4cを並列にインバータ3の出力端子3a,3bに接続した構成とする。
異常ライン検出部32は、AD変換器33から電流センサ6の出力する「−電流B」をデジタル信号に変換したものを取り込み、電流センサ6に電流が流れているかどうかを判別する(ステップ124)。電流センサ6に電流が流れていない場合には、エラー検出部31のエラーは、一次巻線4bのケーブル11a,11bの誤接続または断線を検出したものであり、一次巻線4aのケーブル10a,10bには異常がないと判定できる。また、一次巻線4bのケーブル11a,11bに電流が流れていないにも関わらず、エラー検出部131がエラーを検出していないことから、一次巻線4cのケーブル12a,12bにも電流が流れていないと判定できる。以上のことから、異常ライン検出部32は、誤接続または断線が生じているのは、電流Bの経路(一次巻線4bまたはケーブル11a,11b)および電流Cの経路(一次巻線4cまたはケーブル12a,12b)の両者であると判定する(ステップ125)。
第4の実施形態では、第3の実施形態の3つの電流センサ6,7,8のうちの二つの電流センサ7,8の代わりに、交流電流センサ27,28を用い、これを図13のように配置することにより、簡単な回路構成の制御部24によりエラー判定および異常ラインの検出を行う。
第5の実施形態として、これまで述べた第1〜第4の実施形態の電力変換装置を用いたX線高電圧装置について、図15を用いて説明する。
第6の実施形態として、上記第5の実施形態のX線高電圧装置70を用いたX線CT(Computer Tomography)装置について、図16を用いて説明する。
第7の実施形態として、第5の実施形態のX線高電圧装置を用いたX線撮影装置について、図17を用いて説明する。
制御部は、電流センサが検出した電流が予め定めた閾値よりも大きい場合、異常であると判定することができる。この場合、電流センサは、いずれかの一次巻線に電流を供給する導線と、別の一次巻線から電流を帰還させる導線との双方が内側空間に配置されたコイルを有し、コイルを流れる電流を検出する交流電流センサを用いることが可能である。
Claims (10)
- 直流出力を所定周波数の交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端子からの出力を受け取って所望の直流高電圧に昇圧する高電圧発生部と、を有し、
前記高電圧発生部は、一次巻線と二次巻線とを備える変圧器を含み、前記一次巻線は複数であり、該複数の一次巻線は、それぞれの両端に接続された導線により前記インバータの出力端子に並列に接続され、前記複数の一次巻線をそれぞれ流れる電流を検出する電流センサと、該電流センサの値に基づいて前記インバータと前記一次巻線の経路の異常を判定する制御部と、を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記異常と判定した際に、前記電流センサの出力から前記複数の一次巻線のいずれかの電流が流れていないか、他の一次巻線の電流値よりも小さくなっている場合、異常であると判定することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記異常と判定した際、前記インバータを制御するインバータ制御部に、前記インバータを停止する信号を出力することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2に記載の電力変換装置において、前記電流センサは、前記複数の一次巻線のいずれかの一次巻線に流れ込む電流と、別の一次巻線から流れ出た電流とを検出し、
前記制御部は、前記電流センサが検出した二つの前記電流の大きさを減算し、減算結果が予め定めた閾値を超えた場合、異常であると判定することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2に記載の電力変換装置において、前記電流センサは、前記複数の一次巻線のいずれかの一次巻線に流れ込む電流と、別の一次巻線から流れ出た電流との大きさを差し引きした電流を検出し、
前記制御部は、前記電流センサが検出した電流が予め定めた閾値よりも大きい場合、異常であると判定することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項5に記載の電力変換装置において、前記電流センサは、前記いずれかの一次巻線に電流を供給する導線と、前記別の一次巻線から電流を帰還させる導線との双方が内側空間に配置されたコイルを有し、前記コイルを流れる電流を検出する交流電流センサであることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記異常であると判定した場合には、前記複数の一次巻線のいずれか一つの一次巻線に電流が流れているかどうかに基づき、前記電流が流れていない一次巻線を特定することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項5に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記異常であると判定した場合には、前記複数の一次巻線のいずれか一つの一次巻線に電流が流れているかどうかに基づき、前記電流が流れていない一次巻線を特定することを特徴とする電力変換装置。
- 被検体を挿入する開口を備えた円盤と、円盤の前記開口を挟んで対向する位置にそれぞれ搭載されたX線管およびX線検出器と、前記X線管に直流電力を供給するX線高電圧装置と、被検体を搭載して前記円板の開口に挿入する寝台と、前記円盤を回転させる回転駆動部とを有し、
前記X線高電圧装置は、請求項1に記載の電力変換装置を含むことを特徴とするX線CT装置。 - X線管と、被検体を透過したX線を検出するX線受像部と、前記X線管に直流電力を供給するX線高電圧装置とを有し、
前記X線高電圧装置は、請求項1に記載の電力変換装置を含むことを特徴とするX線撮影装置。
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