醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)-X線成像設(shè)備(7)-陽極啟動(dòng)和保護(hù)電路

八、旋轉(zhuǎn)陽極電路陽極啟動(dòng)延時(shí)保護(hù)制動(dòng)陽極啟動(dòng)電路基本工作原理（1）旋轉(zhuǎn)陽極X線管具有焦點(diǎn)小、功率大等優(yōu)點(diǎn)，但在使用過程中，特別是在攝影時(shí)必須使陽極旋轉(zhuǎn)，并達(dá)到額定轉(zhuǎn)速才能曝光，否則將使熱量過分集中，熔化靶面造成管子損壞。陽極軸是轉(zhuǎn)子，要想使陽極旋轉(zhuǎn)，必須在管壁外側(cè)，靠近陽極端安裝由鐵芯和繞組組成的定子，構(gòu)成單相異步電機(jī)。（圖）陽極啟動(dòng)電路基本工作原理（2）定子繞組分啟動(dòng)繞組和工作繞組，兩個(gè)繞組在圓形定子鐵芯上呈90度，這樣當(dāng)把在時(shí)間上（相位上）相差90度的兩相交流電引入定子后，便產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使陽極旋轉(zhuǎn)。通常兩個(gè)繞組（工作繞組和啟動(dòng)繞組）由同一相點(diǎn)供電，為了產(chǎn)生相位差，通常在啟動(dòng)繞組上串聯(lián)一電容，進(jìn)行移相，稱為電容剖相。陽極啟動(dòng)陽極啟動(dòng)電路基本工作原理（3）加入電容后還加大了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，電容越大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。也可在啟動(dòng)時(shí)加大電壓，來增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；在陽極轉(zhuǎn)速達(dá)到額定并穩(wěn)定后在將電壓降低。啟動(dòng)繞組與工作繞組的接法影響陽極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，但不影響管球的使用。陽極啟動(dòng)的基本電路如圖：陽極啟動(dòng)電路旋轉(zhuǎn)延時(shí)保護(hù)電路220V交流電經(jīng)整流穩(wěn)壓后獲得12V直流，通過RT1~3向C1充電。當(dāng)7點(diǎn)的電壓達(dá)到要求時(shí)JEC-2導(dǎo)通，J1吸合，曝光開始。C1充電時(shí)間為0.8s。旋轉(zhuǎn)延時(shí)保護(hù)電路JEC-2內(nèi)部結(jié)構(gòu)如上。當(dāng)輸入為2.1V時(shí)，T1~3復(fù)合管導(dǎo)通。D1、T4截止。T4集電極電位升高，D2被擊穿，導(dǎo)致T5、T6導(dǎo)通，繼電器J吸合，并通過J1自鎖，使繼電器持續(xù)工作。同時(shí)使J2吸合，C1經(jīng)J2，R5放電。為下次準(zhǔn)備。7為輸入，2輸出，接繼電器線圈，5接電源12V，8接R3、C4。高速啟動(dòng)器簡(jiǎn)介增加陽極轉(zhuǎn)速可增大X線管的瞬時(shí)負(fù)載能力最大瞬時(shí)負(fù)載P為最大允許負(fù)載功率n為陽極轉(zhuǎn)速d為焦點(diǎn)軌跡直徑k為常數(shù)高速啟動(dòng)器高速啟動(dòng)器說明從圖中可以看到：在3000轉(zhuǎn)／分時(shí)達(dá)到最大允許功率，如轉(zhuǎn)速下降，最大允許功率也下降，當(dāng)為2000轉(zhuǎn)／分時(shí)，功率下降約20％。50HZ的電源頻率最高轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)／分；60HZ時(shí)為3600轉(zhuǎn)／分。其最大允許功率約提高10％。如果采用150HZ的電源頻率，轉(zhuǎn)速可達(dá)9000轉(zhuǎn)／分，實(shí)際轉(zhuǎn)速為8500轉(zhuǎn)／分?？商岣吖β?.7倍。高速啟動(dòng)器高速啟動(dòng)器的工作方式磁飽和變壓器方式可控硅逆變器變頻供電法磁飽和當(dāng)變壓器線圈中通過一定量的電流時(shí)，由于磁化介質(zhì)是鐵磁性材料，磁化曲線為非線性的。B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；H為磁場(chǎng)強(qiáng)度；曲線為導(dǎo)磁率。在b點(diǎn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度再增長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度幾乎不再增加了，這種現(xiàn)象稱為磁飽和。磁飽和穩(wěn)壓器磁飽和穩(wěn)壓器是利用磁飽和特性制成的，主要部件就是一個(gè)飽和變壓器。初級(jí)線圈L1的鐵心截面積大，為非飽和鐵心。次級(jí)線圈L2的鐵心截面積小，為飽和鐵心。磁飽和穩(wěn)壓器隨電源電壓的增加，鐵心內(nèi)磁通量也隨著增加。當(dāng)磁通量達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，電源電壓再增加，增加的磁通只能漏到空氣中，而次級(jí)鐵心內(nèi)的磁通量基本保持不變。所以次級(jí)線圈所產(chǎn)生的輸出電壓也基本不變，起到了穩(wěn)壓的作用。磁飽和穩(wěn)壓器三相磁飽和穩(wěn)壓器三相磁飽和穩(wěn)壓器陽極的制動(dòng)陽極的制動(dòng)為了使陽極能高速旋轉(zhuǎn)，其軸承的摩擦系數(shù)非常小，在斷電后陽極不能很快停下來，會(huì)減少管球壽命。對(duì)于高速陽極，當(dāng)轉(zhuǎn)速5000~7000轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振，嚴(yán)重?fù)p壞管球，所以必需有制動(dòng)裝置。制動(dòng)電路：通直流電。九、X線管安全保護(hù)電路X線管的正確使用是保證X線管安全和延長(zhǎng)X線管壽命的根本措施。每一只管球都有自己的最大額定規(guī)格，即最大容量，超過這個(gè)極限就會(huì)造成損壞。為了避免這種情況而采用的保護(hù)電路就稱X線管安全保護(hù)電路。原理X線管的瞬時(shí)負(fù)載主要決定于管電壓、管電流、曝光時(shí)間三參數(shù)的乘積。以X線管瞬時(shí)負(fù)載特性曲線為依據(jù)。原理對(duì)于每個(gè)焦點(diǎn)，每次所選擇的：管電壓管電流曝光時(shí)間所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，都應(yīng)落在瞬時(shí)負(fù)載特性曲線之下，否則保護(hù)電路就要?jiǎng)幼?，自?dòng)阻止曝光。原理X線管安全保護(hù)電路可從電路結(jié)構(gòu)上防止選擇攝影條件時(shí)超過X線管的額定負(fù)載，它屬于一次性預(yù)制保護(hù)。對(duì)額定值之內(nèi)的連續(xù)、重復(fù)曝光而出現(xiàn)的累積性過載不起作用。X線管安全保護(hù)電路也稱X線管過載保護(hù)電路