NL8202001A - Statisch stelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden in een roentgenbuis. - Google Patents

Description

% * , VÖ~336t : . ' 1 i

Statisch stelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden in een rontgenbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een statisch stelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden ten einde de anode van de rontgenbuis in een kort tijdsbestek te versnellen van 0 tot 10Λ00 . omwentelingen/minuut, 0 tot 3.U00 omwentelingen/minuut en 3.^00 tot cj 10.1*00 omwent elingen/minuut ten einde de vereiste snelheid te handhaven met een lage verstrooiing en deze te remmen onder toepassing van nieuwe regel- en krachtnalogieën.

Afzonderlijke versnellingssignalen, afkomstig van de generator, produceren verschillende bedleningsprogramma1s voor de ver-10 snellingsstarter, het handhaven en het remmen.

Drie verschillende soorten röntgenbuizen kunnen gelijktijdig worden geregeld ongeacht of het een samenstel is van drie gelijke of drie verschillende buizen. Elke buis vereist verschillende ver-snellings- en remtijden.

15 Het stelsel omvat een regeling van de kracht, de fre quentie en de spanning voor het voeden van een eenfase-motor met twee wisselstroomspanningswikkelingen, welke wikkelingen van de stator rond de rontgenbuis zijn aangebracht. De rotor vormt de draaibare anode, waarvan de afmetingen en de traagheid veranderlijk zijn in afhankelijk- s 20 heid van de soort kracht.

De krachtketen is een omzetter, verbonden met een brug van transistoren, die de frequentie en kracht regelt door middel van spanningsimpulsmodulatie. De regelketen omvat de regelstap (regeling van golven) van transistoren met een regelbare frequentie door middel van 25 een microcomputer en statische beschermingsstelsels.

De netvoedingsspanning, eenfasig of driefasig, 50 of 60 Hz, wordt omgezet in een gelijkstroomspanning door middel van gelijk-richten en zeven.

Deze gelijkstroomspanning wordt omgezet in een wissel-30 stroomspanning met een vierkante golf met of zonder impulsmodulatie, welke spanning door een transformator in de secundaire keten de wikkelingen voedt van de stator.

Dit stelsel wordt geregeld door een microcomputer, 8202001 2 i * waarvan de functies zijn: fasenscheiding met de generator, regeling en opwekking van de frequentie, inodulatieregeling in afhankelijkheid van verschillende parameters, een bevredigende versnellingsregeling voor het beschermen van de buis en het aan het rontgenstraalgenerator- 5 stelsel mededelen van de werkingstoestand.

De uitvinding vormt een nieuw beginpunt voor het vereenvoudigen en verlagen van de kosten met betrekking tot andere gebruikelijke thyristorstelsels met een gedwongen schakelen en/of transformatoren voor het instellen van de spanning.

10 Bij gebruikelijke stelsels wordt thans gebruik gemaakt van spanningsstabilisatoren voor het instellen van uitgangsspanning van het stelsel, hetgeen in de krachtsstap bestaat uit gedwongen schakelende thyristoren en twee of meer spanningstransformatoren voor het tot stand brengen van andere versnellingen met een andere frequentie, zoals bij-15 voorbeeld 180 Hz, U00 Hz of andere tussenliggende en/of hogere frequenties in afhankelijkheid van de soort rontgenbuis.

Door het produceren van versnellingen van de motor bij de hiervoor vernielde frequenties, wordt een'verzadiging geproduceerd, die wordt verkregen uit het gebruik van een spanningstransformator op 20 twee verschillende frequentieniveaus. Deze verzadiging produceert stroomsterktepunten, die een onnodige te grote bemeting van de kracht-moduul veroorzaken.

Het reisprogramma van de draaibare anode wordt gewoonlijk uitgevoerd door middel van een hulptransformator met zijn uitrus-25 ting, overeenkomende met een verminderde spanning of ook een statisch variatiestelsel door middel van geregelde siliciumgelijkrichters of een gelijkstroom/gelijkstroomomzetter.

In het geval van een bovenmatige stroom of kortsluiting is de enige manier voor het voorkomen van een hoofdstoring het vol-30 ledig uitschakelen van de uitrusting, omdat het regelstelsel gewoonlijk een automatisch herstel van de uitrusting niet toelaat.

In andere gevallen is het in de krachtmoduul nodig verschillende transistoren parallel te schakelen met de arm van de brug van de transistoromzetter, waardoor de betrouwbaarheid van het stelsel ernstig 35 wordt benadeeld.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een 8202001 V ï 3 statisch stelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden, van welt stelsel de eigenschappen zijn samengevat in de volgende punten: a) het regelen van de voedingsspanning naar de motor door impulsbreedtemodulatietechnieken in de volgende volgorde: 5 handhaving van de snelheid bij 180 Hz op ongeveer 10.U:00 omw./min met een constante impulsbreedtemodulatie bij een eveneens constante modulatiefrequentie ten einde een onnodig oververhitten van de motor na de versnellingstijdsduur daarvan te voorkomen. Aan de andere kant is het alternatief voor het gebruikelijke stelsel het toepassen van een - 1Ö hulptransformator met zijn uitrusting, overeenkomende met een verlaagde spanning of ook een statisch spanningsvariatiestelsel door middel van siliciumgelijkrichters, geregeld door een Graetz-brug of een gelijkstroom/ gelijkstroomomzett er.

- handhaving van de snelheid bij βθ Hz op ongeveer 3.^00 omw./min met 15 een constante impulsbreedtemodulatie bij een eveneens constante modulatiefrequentie ten einde een onnódige oververhitting van de motor na de versnellingstijdsduur daarvan te voorkomen. Aan de andere kant is het alternatief voor het gebruikelijke stelsel de toepassing van een hulptransformator met zijn uitrusting, overeenkomende met een verlaagde spanning 20 of ook een statisch spanningsvariatiestelsel door middel van silieium-gelijkrichters, geregeld door een Graetz-brug of een gelijkstroom./ge-li j kst ro omomz ett er.

Het beschreven regelstelsel vertegenwoordigt een belangrijke vereenvoudiging, verlaging van de kosten en vergroting van de 25 betrouwbaarheid in vergelijking met het eerder vermelde gebruikelijke stelsel.

b) Het voorkomen van verzadiging en de mogelijke invloed op de overbemeting van de transistoromzetter, alsmede het gedrag met betrekking tot de versnelling en verliezen van de transformator, die 30 de motor voedt. Dit vertegenwoordigt eveneens een belangrijke vermindering in volume en kosten.

c) Het versnellen tot 60 Hz met een sinusoïdale impulsbreedtemodulatie van de spanning.

Het ontwerp van een eenkrachttransformator met vaste 35 aftakkingen, berekend voor 180 Hz, produceert een aanzienlijke beperking in het stelsel als gevolg van de verzadiging bij de frequentie van 60 Hz.

8202001 k

Aan de andere kant is het alternatief voor het gebruikelijke stelsel de toepassing van een hulptransformator met zijn bijbehorende uitrusting voor de verkfreauentie van 60 Hz.

d) Het regelen van de remprogramma's vanaf 10.U0O omw./ ^ min naar 3.^00 omw./min, van 10.1+00 omw./min naar een vrijlopende rotor en vanaf 3.1+00 omw./min naar een vrijlopende rotor op de volgende wijze. 10.1+00 omw./min naar 3.1+00 omw./min

Sinusoïdale impulsbreedtemodulatie van een 60 Hz span-ningsgolf. Dit stelsel verschaft onder meer het voordeel van het kunnen 10 instellen van de remtijd door middel van eenvoudige veranderingen in de programmatuur van de microcomputer zonder veranderingen of wijzigingen om de constructie uit te voeren.

10.1+00 omw./min naar vrijlopende rotor

Gelijkrichting van een 180 Hz vierkante spanningsgolf 15 met impulsbreedtemodulatie, die tijdens het rempro gramma wordt gelegd aan de motor.

3.1+00 omw. /min naar vrij lonende rotor

Gelijkrichting van een 180 Hz vierkante spanningsgolf met impulsbreedtemodulatie, die tijdens het remprogramma aan de motor 20 wordt gelegd.

e) Dit is een dynamisch stelsel voor het beperken van de stroomsterkte, welk stelsel het werken mogelijk maakt tijdens een bovenmatige stroom of een kortsluiting in de motor met een pulserende stroomsterkte, geregeld met spanningsimpulsmodulatie, en die het moge- 25 lijk beschadigen voorkomt van de krachthalfgeleiders en zekeringen.

Dit stelsel verschaft in vergelijking met gebruikelijke stelsel het voordeel van het dynamisch werken totdat het overmaat stroomniveau is verlaagd tot een veilige waarde zonder de uitrusting gedeeltelijk of geheel te moeten uitschakelen, hetgeen de werking van 30 de rontgenstaalgenerator zou kunnen beïnvloeden.

De belangrijkste voordelen van deze soort regeling in vergelijking met gebruikelijke zijn de volgende: a) zij maakt het opheffen mogelijk van de automatische ingangstransformator, die in alle gebruikelijke uitrustingen nodig is 35 voor het instellen van de netspanningsverschuivingen, met verder het belangrijke voordeel van het dynamisch instellen en vereffenen van deze 8202001 % 5 veranderingen.

b) De aan de motor door middel van een netspannings-waarneemketen gelegde spanning, die na gelijkrichten en zeven wordt omgezet in digitale gegevens, zodat de microcomputer aftast, vergelijkt 5 en beslist over de juiste spanningsimpulsbreedtemodulatie in de ver-snellingsstelsels bij l80 Hz en 60 Hz, waarbij de totale versnellings-tijd kritisch is voor de levensduur van de rontgen-buis.

c) Dit stelsel omvat een buisbeveiliging door middel van een indirect waarnemen van bet snelheidsbereik in de bepaalde tijd. tO Het regelstelsel berekent de kracht, ontwikkeld tijdens het versnellings-programma door het waarnemen van de spanning en de stroomsterkte, gelegd aan de motor, die tijdens de versnellingstijden worden geïntegreerd en vergeleken met de toelaatbare minimale waarden.

Dit stelsel maakt het ook mogelijk een gebruikelijk t5 versnellingsprogramma te onderscheiden van andere situaties, zoals versnelling onder kortsluitingsomstandigheden, waarbij de aan de motor gelegde spanning wordt verbroken en gemoduleerd door de stroomsterkte-begrenzende keten, een feit dat door het eerder vernielde regelstelsel wordt waargenomen.

20 d) Het eerder beschreven remregelstelsel vertegenwoor digt een belangrijke vereenvoudiging, verlaging van kosten en vergroting van de betrouwbaarheid met betrekking tot de èerder beschreven gebruikelijke remstelsels.

e) De uitrusting bevat stelsels voor het beschermen 25 tegen kortsluitingen, losse kabels of lage spanningen ten einde het aan de buis leggen van röntgenstralen zonder te zijn versneld, te voorkomen.

De beschreven uitrusting is een krachttransistoromzet-ter met een digitaal regelstelsel.

30 De spanning aan de uitgang van de omzetter wordt ver hoogd en door faseverschuivingscondensatoren overgebracht naar de stator van de motor van de draaibare anode.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 35 Fig. 1 een blokschema is van het statische stelsel voor het regelen van de snelheid van draaibare anoden in een röntgenbuis, 8202001 6 fig-. 2 een blok schema is van de regeling van het stelsel door een microcomputer, fig. 3 een vereenvoudigde afbeelding is van de kracht-moduul, waarbij de transistoromzetter is getoond, • 5 fig. U de golfvormen toont, die de krachttransistoren bereiken.· fig. 5 de geleidende tijdsduur vertegenwoordigt van een krachttransistor (kromme 2) en de impulsbreedtemodulatie (kromme 1), waarbij de kromme 3 de vierkante golfspanning van de transistoromzetter 10 en een sinusoïdale spanningsgolf van de stroom in fase met de spanning weergeeft, fig. 6 de omzetting vertegenwoordigt van een sinusoïdale modulatie, gegeven door de microcomputer (kromme U), waarbij de kromme 5 het verkrijgen toont van de sinusoïdale golf als gevolg van de 15 snijding van een delta-golf met een sinusoïdale golf, en de krommen 6, 7» 8, 9 en 10 de geleidingsgolven afbeelden van de vier transistoren van de brug van de krachtmoduul met of zonder modulatie, fig. 7 het stelsel voor het waarnemen van overmaat -stroom toont, waarbij de krommen 12, 13 en ik de inrichting van de voor-20 gaande keten tonen waarbij de overmaat stroom wordt waargenomen door de shunt, en de fig. 8, 9, 10» 11» 12 en 13 verschillende golfvormen vertegenwoordigen van de golf van de stroom en de spanning van de transistoromzetter als gevolg van proeven.

^ Het statische stelsel voor het regelen van de draai snelheid van anoden bestaat uit de volgende fundamentele elementen overeenkomstig het blokschema van fig. 1: 1. Ingangsconditioneerorgaan 2. Optische scheidingsschakelaars 30 3. Regelketen door de microcomputer U. Krachtmoduul 5. Aanpassingstransformator 6. Condensator en remkeuzeschakelaar 7. Uitgangskeuzeschakelaar.

35 Het ingangsconditioneerorgaan bestaat uit de ketens 8202001 7 \ C-MOS met een grote ongevoeligheid voor ruis, die de koppeling vormen tussen de optische scheidingsschakelaars en de microcomputer. Deze soort huis is "binair gecodeerd voor het informeren van de microcomputer over de noodzakelijke versnellings- en remtijden (punt A), en aan de andere ^ kant draagt het stelsel een hestralingstoelaatsignaal over aan de rontgen-straalgenerator (punt B).

Een samenstel optische scheidingsschakelaars ontvangt de signalen van de rontgenstraalgenerator door de ingangsconditioneer-organen, die verschillende programma's hehhen van snelheid, tijdbepalin-1Q gen, informatie over de soort huis, enz.

De optische koppelingen aanvaarden -wissel- of gelijk-spanningssignalen, die moeten worden verbonden met een rontgenstraalgenerator, die elektrisch volledig is gescheiden van de draai-anode-versneller, en deze informatie overdraagt naar de regelketen van de micro-15 computer.

De microcomputer voldoet aan de volgende functies: - hij ontvangt de signalen van de rontgenstraalgenerator - hij bepaalt de werkfrequentie van de omzetter - hij bemeet sinusoïdale modulaties 20 - hij regelt in elk geval de passende modulatie - hij modificeert de modulatie overeenkomstig de werkspanning - hij regelt, dat de stroom in de kabels van de motor voldoende is - hij geeft de juiste werking van zichzelf aan en duidt storingen aan in de ketens 25 - hij stelt de tijd in van versnelling en remmen en de bepaalde program ma's van de generator - hij activeert relais voor het bedienen van de krachtstap en voor het aangeven van de juiste werking van de rontgenstraalgenerator.-

Fig. 2 toont gedetailleerd de hoofddelen van deze ke-30 ten, die bestaan uit: - ingangsbuffers en buiscodes (blok 8), die de signalen opnemen van de optische koppelorganen en deze informatie overdragen naar de microcomputer.

- Een microcomputerregeling (blok 9)s die het gehele stelsel regelt.

35 De gebruikte microcomputer bevat een programmeergeheu- gen van IK x 8 en heeft 27 mogelijke ingangen/uitgangen. Deze keten ont- 8202001 \ ' 8 \ \ vangt informatie van de generator en stelt de versnellingstij den in voor verschillende soorten huizen, evenals de frequentie, de modulatie, signalen voor het nagaan van de bescherming en signalen voor relaisactive-ring en signalen naar de generator en foutinformatie.

5 De door de microcomputer gegeven frequentie is afhan kelijk van de gekozen snelheid. Voor een lage snelheid hebben de ge-leidingssignalen van de transistoren een sinusoïdale modulatie voor het voorkomen van verzadiging in de transformator 5 en het verbeteren van het gedrag.

10 Voor het in een zeer korte tijdsduur versnellen van de anode, wordt een grote kracht, k kW voor een hoge snelheid en 1,8 kW voor een lage snelheid, aangelegd.

Wanneer de microcomputer is versneld, draagt hij modu-latiesignalen over, die de geleidingstijden van de transistoren vermin- 15 deren, waardoor onnodige verhittingen van de motor van de anode worden voorkomen, verminderen de aangelegde kracht en handhaven de snelheid van de motor.

Wanneer de buis moet worden geremd, draagt de microcomputer modulatiesignalen over voor het remmen van de anode vanaf 10Λ00 20 tot 3.^00 omw./min of een volledig remmen.

- Een logische regeling (blok 10), bestaande uit een reeks logische ketens TT1, stelt de ingangen van de microcomputer in voor het activeren van de geleiding van de brug van de krachttransistoren. Dit blok bevat ook de stroom-beperkende beschermingsketens voor het afsnijden van de 25 geleidingsgolven en het vormen van de modulatie.

- Een spanningsdetector (blok 11), die de ingangsspanning naar de kraeht-moduul bewaakt, en de minimale voedingsspanningswaarde waarneemt, waaronder het werken van de krachtketen is verboden. Deze keten is voorzien van een hysteresis voor het voorkomen van schommelingen.

30 De krachtmoduul bevat de krachtomzetter, bestaande uit een-brug van transistoren en dioden, een spanningsverhogingstransforma-tor en faseverschuivingscondensatoren voor de motor, en een remketen, bestaande uit een gelijkrichter en een relais.

Drie relais kiezen de uitgang voor drie mogelijke 35 buizen.

De transistoromzetter omvat vier krachttransistoren MJ-IOOI6, die op de in het schema van fig. 3 aangegeven wijze zijn aan- 8202001 \ \ * l \ 9 gebracht.

De schakel- en vierkante golf spanning -wordt geproduceerd door het gelijktijdig'starten van twee transistoren van afwisselend dezelfde diagonaal, zoals af gebeeld in fig. 3· 5 De startsignalen, die de krachttransistoren bereiken, zijn aangegeven in fig. U.

De grondvoorwaarden voor de werking van de transistoren van de krachtomzetter zijn: 1. Het starten van de transistoren van dezelfde diago-10 naai is gelijktijdig.

2. Het starten van twee transistoren van dezelfde diagonaal vindt eerst plaats in de diagonaal, die zich boven bevindt, en 100 ^us daarna in die, die zich onder bevindt als gevolg van de impuls-breedte van de ffequentiegenerator (hoofdfrequentie).

15 ' 3. In de logische ketens worden deze golven afgesne den in de 80 yus toenemende rand voor het voorkomen van het gelijktijdig starten van twee transistoren in dezelfde verticaal, hetgeen zou kunnen plaatsvinden als gevolg van een fundamentele vertraging in de kracht-keten.

20 · De omzetter regelt behalve het opwekken van een vier kante golf-wisselspanning, de geleidingstijdsduur van de transistoren en moduleert de impulsbreedte door middel van de transistoren Q32 en Q13· De transistoren 0A1 en Q12 hebben geen modulatie en blijven geleidend gedurende l80° overeenkomstig de krommen 1 en 2 van fig. 5· Modulatie en 25 geleiding in een diagonaal.

De aan de motor geleverde kracht wordt dus geregeld bij: Versnelling tot 3.^00 omw./min Handhaving op 3.^00 omw./min Handhaving op 10.U00 omw./min 30 Remmen’

Alleen bij het versnellen tot 180 Hz (10.^00 omw./min) is de kracht maximaal, en is derhalve geen modulatie aanwezig.

De kracht, geleverd door de omzetter tijdens het versnellen tot 180 Hz, is die, verkregen door een vierkante golfspanning en 35 een sinusoldale stroomgolf in fase met de spanning (kromme 3 van fig. 5)·

De piekstroomsterkte van de stroomgolf is 280 A, gelijk 8202001 10 aan 20 Arms en de kracht P = TI = 320 x 20 = 6.^00 kW.

Toor 6ö Hz en als gevolg van verzadigingsmoeilijkheden in de transformator, is een sinusoidale modulatie gekozen, gegeven door de microcomputer, en bestaande uit 9 impulsen met een veranderlijke ^ breedte, zoals afgebeeld in de kromme k van fig. 6.

Het verkrijgen van de sinusoidale golf in impulsen is het gevolg.van de snijding van een delta-golf met een sinusoidale golf in de kromme 5 van fig. 6, waarbij de amplitude van de sinusoidale golf is gekozen voor het bereiken van een spanningswaarde van 175 V in de primaire wikkeling van de transformator overeenkomstig de optimale onderzoekingsresultaten.

Een soortgelijke golfvorm maar met een kleinere equivalente amplitude wordt gebruikt voor het remmen vanaf 10.UOO omw./min tot 3-^00 omw./min. De werkzame spanning in de primaire wikkeling van 15 de transformator is in dit geval gelijk aan 120 V.

Fig. 6, de krommen 7-10 tonen de geleidingsgolven van de vier transistoren van de krachtbrug met of zonder modulatie.

De stroomsterkte-begrenzende keten snijdt de geleidende golven af voor het begrenzen van de stroom in de krachttransistoren 20 en het met een brede veiligheidsmarge beschermen van de halfgeleiders, in het bijzonder de krachttransistoren, waarbij de. kromme 6 de synchroni-satiefrequentiegolf is.

Deze keten moet voldoende snel zijn om in het geval van kortsluiting te voorkomen dat de stroom boven 35 A uit stijgt, hetgeen 25 een veiligheidsmarge laat van 20 A (maximale grens voor de MJ - 10016 is 75A).

Fig. 7, schema 11, toont schematisch de keten voor het waarnemen van overmaat stroom.

Een Schmith wordt gestart met de overmaat stroom, waar-30 genomen in een shunt. De gevolgen, veroorzaakt door de afsnijding in geleiding zijn afgebeeld in fig. 6 voor de golfvormen van de krommen.

De aanpassingstransformator transformeert de spanning omhoog in een transformatieverhouding van 1 : U. De uitgang van de transformator wordt aan het volgende blok gelegd.

35 De secundaire wikkeling van de transformator 5 vereist faseverschuivingscondensatoren voor de versnelling van de motor. De ver- 8202001 11 schillende werkfrequenties vereisen de verandering van de condensatoren door middel van keuzerelais. De relaiskeuzeregeling vindt plaats door de microcomputer, die het gehele stelsel regelt.

Voor het remmen van de anode door het aanleggen van 5 een gelijkstroom aan de wikkelingen van de stator, wordt de uitgang van de transformator 5 gelijk gericht en gelegd aan de motor. Een kracht-contactgever legt de secundaire wikkeling van de transformator aan een gelijkriehtende brug.

De uitgang van de anodeversneller kan door keuze van 10 de rontgenstraalgenerator aan drie mogelijke buizen worden gelegd.

Binnen het blok 7 bevindt zich een stroomdetector voor elke voedingskabel naar de motor, bestaande uit zwakstroomtransformato-ren,’ die het signaal overdragen aan de microcomputer. De werking van de stroomdetectoren is die van het in het geval van een open kabel voorkomen 15 van kortsluiting of storing in. een willekeurig deel van de uitrusting, hetgeen een onvoldoende versnellingsstroom naar de motor produceert, waarvan kracht wordt geleverd aan de röntgenbuis, hetgeen de anode zou vernietigen of beschadigen.

De fig. 8, 9s 10, 11, 12 en 13 tonen de resultaten, 20 verkregen met het statische regelstelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden in rontgenbuizen.

Fig. 8 vertegenwoordigt de stroom en de spanning van de uitgang van de krachtmoduul naar het versnellen tot 180 Hz (10.1*00 omw./ min).

25 Spanning: 200 V

Stroom: 10 A

Tijd: 2 ms

Fig· 9 geeft de spanning en de stroom aan van de uitgang van de krachtmoduul bij het handhaven van de snelheid op 10.1*00 30 omw./min met een gemoduleerde golf van 180 Hz, een werkzame spanning van 75 V en een piekspanning van 320.

Spanning: 200 V

Stroom: 2 A

Tijd: 1 ms 35 Fig. 10 toont de versnelling naar 60 Hz (3.^00 omw./min.) 8202001 12 met een sinusoïdale modulatie. De stroom is waar te nemen als sinusoïdale golf.

Spanning: 200 Y

Stroom: 10 A

5 lijd: 5 ms

Fig. 11 toont de golf vormen tij het handhaven van de snelheid hij 60 Hz (3· **00 omv./min). Werkzame spanning ongeveer V. Spanning: 200 V

Stroom: 2 A

10 Tijd: 2 ms

Fig. 12 toont de golfvormen tijdens het remmen onder gebruikmaking van gelijkstroom met modulatie van 3.**00 of 10.1*00 omw./min / naar volledig remmen.

Spanning: l+Uo V

15 Stroom: 2 A

Tijd: 1 ms

Fig. 13 toont de golfvormen tijdens het remmen van 10.1*00 naar 3· **00 omw./min met een sinusoïdale modulatie.

Spanning: 300 V

20 Stroom: 5 A

Tijd: 10 ms 8202001

Claims (12)

1. Statisch stelsel voor het regelen van de draaisnelheid van anoden in röntgenbuizen, met het kenmerk, dat het stelsel de kracht, frequentie en spanning regelt voor het voeden van een eenfasemotor met twee wisselspanningwikkelingen, die de stator vormen en rond de röntgen-5 huis zijn opgesteld, zodat de rotor van de motor op zijn "beurt de draaibare anode van de buis is, en waarvan de afmetingen en traagheid veranderen. in afhankelijkheid van de soort en de kracht, waarbij het stelsel in hoofdzaak bestaat uit een krachtstelsel in het bereik van 6 tot 10 kW, dat eerst de wisselstroomspanning, te weten eenfasig of driefasig, 50 of 10 60 Hz omzet in een gelijkspanning, gezeefd door een gelijkrichter en- een condensator, deze gelijkspanning omzet in een wisselspanning via een eenfasige transistoromzetter in vierkante golven met of zonder impulsmodulatie, die door een transformator in de secundaire keten de wikkelingen voedt van de stator van de motor, en uit een microcomputerregel-15 stelsel, dat het hoofdelement van het regelgebied vormt en voldoet aan de volgende hoofdwerkingen: - koppeling met de generator - regeling en instelling van de frequentie - modulatieregeling 20. bevredigende versnellingsregeling voor het beschermen van de buis en - mededeling aan de rontgengenerator van de werkingstoestand.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de voedingsspanning naar de motor wordt geregeld door impulsbreedtemodula-tietechnieken, sinusoïdaal, in de versnelling naar 50/60 Hz met een modu- 25 latiefrequentie, die instelbaar is door de programmaduur, gewoonlijk in het bereik van 1,5 : 2 kHz.

3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat twee of meer spanningstransformatoren voor het tot stand brengen van andere versnellingen bij verschillende frequenties, zoals 1)80 Hz, ^00 Hz of 30 andere tussenliggende en/of hogere frequenties in afhankelijkheid van· de soort rontgenbuis, overbodig zijn. k. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het gedrag bij versnelling tot 50/60 Hz in de spanningstranformator bij voor- 8202001 koming van verzadiging toeneemt tot het "bereik van 30%.

5. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door het regelen van de voedingsspanning van de motor door constante impulsbreedte-modulatietechnieken ("aan/uit") met de kracht omzetter "bij het snelheids- 5 handhaafprogramma van 60 Hz tot 400 Hz, gevoonlijk 3.400 omw./min tot 20.000 omw./min en ook bij tussenliggende en hogere frequenties voor het voorkomen van oververhitting van de motor na de versnellingstijds-duur daarvan.

6. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door het regelen 10 van het remprogramma van de wisselstroommotor vanaf frequenties hoger dan 400 Hz naar 60 Hz of tussenliggende frequenties tot aan 60 Hz door sinuso“idale impulsbreedtemodulatie voor het instellen van de remtijd door eenvoudige veranderingen in de programmatuur van de microcomputer.

7. Stelsel volgens de conclusies 1 en 6, gekenmerkt door 15 het regelen van het remprogramma vanaf frequenties hoger dan 400 Hz tot vrij draaiende rotor door het gelijkrichten van een vierkante spannings-golf met impulsbreedtemodulatie, waarvan de remtijd instelbaar is door een programmatuur in de microcomputer. 8. ' Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een dynami-20 sche begrenzing in stroomsterkte, die de werking mogelijk maakt tijdens een overmaat stroom of een kortsluiting in de motor, waardoor een pulserende gemoduleerde stroomsterkte wordt geproduceerd, die mogelijke beschadiging van de krachthalfgeleiders en zekeringen voorkomt, en die geen uitschakeling van de uitrusting vereist voor het zodoende mogelijk 25 maken van een automatisch herstel wanneer de overmaat stroom of de kortsluiting verdwijnt.

9· Stelsel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de hysteresisniveaus verstelbaar zijn in afhankelijkheid van de soort kracht-transistor, gebruikt in de transistoromzetter, waardoor de start- en 30 blokkeemiveaus in de bovenste transistoren van de omzetter kunnen worden ingesteld.

10. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een micro computer regelket en, die automatisch de spanningsimpulsbreedte verandert door het waarnemen van de netspanning, die na gelijkrichten en zeven 35 wordt omgezet in een digitale detector, waarbij de microcomputer aftast, vergelijkt en beslist over de passende spanningsimpulsbreedtemodulatie 8202001 bij versnellingstechnieken, gewoonlijk bestaande bij frequenties van U00 Hz tot 60 Hz, die eveneens tussenliggende en/of hogere frequentie-bereiken dan deze bevatten, waarbij de totale versnellingstijd kritisch is voor de levensduur van de röntgenbuis.

11. Stelsel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de netspanningsverschuivingen dynamisch worden ingesteld en vereffend met een gesloten digitale lus, geregeld door de microcomputer en door automatische instelling van de spanningsimpulsbreedte.

12. Stelsel volgens de conclusies 1-11, gekenmerkt door T0. een rontgenbuisbeschermingsstelsel door het indirect waarnemen van het snelheidsbereik in de bepaalde tijd, waarbij de regeling van het be-schermingsstelsel de kracht berekent, ontwikkeld tijdens het versnel-lingsprogramma door het waarnemen van de aan de motor gelegde spanning en stroomsterkte*, die tijdens de versnellingstijd worden geïntegreerd 15 door middel van de microcomputer van het regelstelsel, die deze integra-tiekracht vergelijkt met toelaatbare minimale waarden in afhankelijkheid van de soort buis, welke waarden aanwezig zijn in de programmatuur.

13. Stelsel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat een gebruikelijk versnellingspr o gramma wordt onderscheiden van andere situa- 20 ties, die zouden kunnen worden geproduceerd, zoals de versnelling onder kortsluitingsomstandigheden, waarbij de aan de motor gelegde spanning wordt afgesneden en gemoduleerd door de stroomsterkte-begrenzende keten. 1^. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een tran- sistorkrachtomzetter in brugschakeling, eenfasig, met de versterkende 25 transistoren daarvan (stuurorganen), geregeld door een logische regeling, waarvan de afsnij-, verzadigings- en startketens een grote betrouwbaarheid tijdens de werking garanderen door het gebruik van een enkele krachttransistor aan de arm van de brug (een totaal aantal van ^).

15. Stelsel volgens de conclusies 1 - 1^, met het kenmerk, 30 dat een vermindering in ruimte en volume wordt bereikt in het bereik voor boft, en een verlaging van de kosten in het bereik van 50$. Stelsel volgens de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een vergroting van de betrouwbaarheid wordt bereikt in het bereik van 30$. 8202001