П`ятниця, 29.03.2024, 11:20
Вітаю Вас Гість | Реєстрація | Вхід
Меню сайту


Категорії розділу
Технологія металів
та інших конструкційних матеріалів
Чорний хліб металургії
Захист нафтових резервуарів від корозії
Конструкція залізничної колії і його зміст
Шлях у космос
Метеоритні кратери на Землі
У світі застиглих звуків
Моделі залізниць
Рентгенотехника
Наука і техніка
Термодинаміка
Ручна ковка
Гумор


Вхід на сайт
Пошук
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Головна » Статті » Рентгенотехника

Принципове пристрій генератора випромінювання

Рентгенівський генератор забезпечує харчування рентгенівської трубки та управління нею. За допомогою рентгенівського апарату на трубку подається безперервно регульована напруга. При виконанні знімків через трубку тече значно більший струм, ніж при просвічуванні, тому головний трансформатор рентгенівського апарату розраховується на потужність, споживану трубкою в режимі зйомки. Електрична схема апарату складається з головного ланцюга, ланцюгів напруження, управління і сигналізації.

 Елементи головного ланцюга: мережевий вимикач, регулювальний автотрансформатор (мережевий коректор), електромагнітні рубильники для виключення ланцюга головного трансформатора при зйомці і просвічуванні, випрямні вентилі, перемикач робочого місця, високовольтні кабелі і кабельні наконечники, кожух рентгенівської трубки і трубка.

 Мережевий вимикач рентгенівських апаратів розрахований на найбільші значення короткочасних струмів і напруг. При короткочасному навантаженні струм, споживаний апаратом, досягає 30 - 150 а (в залежності від типу апарату).

Кабель, що підводить напругу мережі до апарата, складається з 3 - 4 мідних жил перетином 6 - 16 мм2.

 Регулювальний автотрансформатор (коректор мережі) коригує коливання напруги мережі і живить первинну обмотку головного трансформатора. Від пайки автотрансформатора дозволяють приєднувати апарат до електричних мереж з різною номінальною напругою (110/190 та 220/380 в).


Рис. 3.1. Однофазний регулювальний автотрансформатор з обмоткою на одному стержні, з вугільними роликами для плавного регулювання напруги 
1. сталевий сердечник; 2. обмотка; 3. напрямна канавка для движків; 4. вугільні ролики; 5. початок обмотки; 6, 7, 8. отпайки до мереж з напругою в 190, 220, 380 в; 9. кінець обмотки; 10. сталевий дріт для пересування ковзанок

Корекція коливань напруги мережі можлива, якщо напруга змінюється в межах +10% від номінального. Розрізняють два типи регулювання: ступеневу і безперервну. При безперервній регулюванню витки верхнього шару обмотки трансформатора на одній стороні очищені від ізоляції, і за них рухається вугільний каток (щітка), замикає одночасно 2 - 3 витка (рис. 3.1). При ступінчастою регулюванню з обмотки трансформатора зроблені отпайки, і з допомогою комутатора встановлюється бажане напруга (рис. 3.2).


Рис 3.2. Регулювальний автотрансформатор зі ступінчастим регулюванням напруги 
1. магнітопровід; 2. обмотка; 3. початок обмотки; 4. кінець обмотки; 5. панель; 6, 7, 8. отпайки до мереж з напругою в 190, 220, 380 в

Регулювальні автотрансформатори виготовляються у вигляді однофазного трансформатора з обмоткою на одному стержні, а також стрижневих і броньових трансформаторів з повітряною ізоляцією (рис. 3.3).


Рис. 3.3. Однофазний регулювальний автотрансформатор стрижневого типу зі ступінчастим регулюванням, з двома паралельно з'єднаними обмотками 
1. сталевий сердечник; 2. обмотка; 3. обмотка

В залежності від конструкції рентгенівські апарати можуть мати одно - і трифазні регулювальні автотрансформатори. Трифазні трансформатори можна розглядати як три однофазних, обмотки яких знаходяться на трьох стрижнях сталевого сердечника Ш-подібної форми (рис. 3.4). Обмотки трифазного регулювального автотрансформатора завжди з'єднуються зіркою. В якості дроту обмоток з-за великого перерізу профільна використовується дріт з бавовняної ізоляцією.У разі східчастого регулювання напруги ізоляція на місці отпайки видаляється, і до проводу обмотки припаюється мідна пластина для відводу. Готова обмотка просочується лаком і висушується.


Рис. 3.4. а) Трифазний регулювальний автотрансформатор, обмотки якого з'єднані зіркою; б) Принципова електрична схема того ж автотрансформатора 
1. магнітопровід; 2. обмотка; 3. направляючий жолобок для вугільних катків; 4. каток; н - початок обмотки; до - кінець обмотки; О1 і О2 - відводи для регульованого напруги

 Електромагнітний знімальний рубильник служить для розриву ланцюга між регулювальним і головним трансформатором при зйомці.Оскільки в момент перемикання сила струму у потужних апаратів досягає 150 а, необхідно по можливості знизити час спрацьовування електромагнітного вимикача. (При розриві ланцюга, в якій тече струм, виникає дуга між размыкающимися контактами.) В цілях швидкого спрацьовування котушка електромагнітного контактора розрахована на миттєву перевантаження в момент спрацьовування.Якщо електромагнітний вимикач здатний спрацьовувати в той момент, коли величина напруги має нульове значення, між контактами дуга не виникає, і, отже, вони менш навантажені. В апаратах великої потужності, де необхідно знизити час спрацьовування вимикача до 0,04 с і нижче, використовуються два послідовно сполучених вимикача. Один з них служить для замикання, а інший - для розмикання ланцюга.

В угорських апаратах застосовуються електромагнітні рубильники типу РОЗУМ 25, а у четырехкенотронных типу До 917/4.

У шести - і двенадцатикенотронных апаратах як у вітчизняних, так і іноземних застосовуються контактори фірм Glockner-a і Сіменс-а, володіють кращими характеристиками.

 Контактор для просвічуванняПри просвічуванні потужність, споживана апаратом, порівняно невелика. Розривний струм не перевищує 10 а, отже, розмикаються електромагнітного вимикача мало навантажені.

 Високовольтний (головний) трансформаторГоловний трансформатор поміщається у високовольтному блоці генераторного пристрою.Виняток становлять апарати, виконані за типом блоктрансформаторов. Головний трансформатор характеризується високим коефіцієнтом перетворення, зреалізований відношенням числа витків вторинної обмотки до кількості витків первинної обмотки: а = n вторичн./n первичн.

У діагностичних апаратів середня точка вторинної обмотки трансформатора заземлюється. У сучасних апаратах замість однофазних трансформаторів застосовуються високовольтні трансформатори броньового типу. Цей перехід до броньовим трансформаторів в нових конструкціях пояснюється величезними магнітними втратами трансформаторів з обмотками на одному стержні, що призводять до зменшення високої напруги при великому навантаженні. Головні трансформатори розраховані на короткоимпульсную роботу рентгенівського апарату. Схема головного однофазних трансформатора апаратів представлена на рис. 3.5.


Рис. 3.5. Високовольтні однофазні трансформатори з обмотками на одному стержні та броньовий трансформатор з двома вторинними обмотками 
1. сталевий сердечник; 2. первинна обмотка; 3. вторинна обмотка; 4. відводи первинної обмотки; 5. середня, заземлена точка вторинної обмотки; 6. високовольтні кінці вторинних обмоток

Первинна обмотка виготовляється з дроту великого перетину, з бавовняної ізоляцією. Вона намотується на паперово-бакелитовую ізоляційну втулку по всій довжині стрижня. Поверх первинної обмотки надівається мідна пластина товщиною 0,2 мм, яка заземлюється.Кінці пластини не стосуються один одного, так як в противному випадку вона може служити короткозамкненим витком, і в ній будуть виникати вихрові струми. Ця так звана потенційна пластина запобігає попадання високої напруги в мережу. На потенційній пластини розташовуються дві секції вторинної обмотки.Вони являють собою дві котушки, які мають протилежні обмотки. Середня точка вторинної обмотки (загальна точка двох секцій) заземлюється і виводиться до міліамперметр, що знаходиться на пульті управління (див. рис. 3.5).Таким чином, на кінцях вторинної обмотки з'являється напруга щодо землі, що вдвічі менше вихідної напруги. Наприклад, на висновках 125 кв-ного трансформатора відносно землі максимальна напруга = 62,5 квмакс, тобто 45 квкефТак як для первинної обмотки зазвичай задається ефективне значення напруги, а до вторинної обмотки амплітудне, то при перерахунку коефіцієнт трансформації слід помножити на √2: u вторичн. = u первичн. х а х √2.

В даний час високовольтні трансформатори майже завжди є олійними. Трансформатор поміщається в баку, який наповнюється трансформаторним маслом.

Конструкція головного трансформатора терапевтичних рентгенівських апаратів аналогічна конструкції головного трансформатора діагностичних апаратів. Відмінність полягає в тому, що вторинна обмотка головного трансформатора терапевтичних апаратів виконується у вигляді однієї котушки (без середньої точки), один кінець якої заземлюється. Таким чином, до вторинної обмотки додається повна вихідна напруга. Потужність головних трансформаторів терапевтичних апаратів порівняно невелика.Вони розраховуються на безперервну роботу апарату і виготовляються у вигляді однофазного трансформатора з обмотками на одному стержні (рис. 3.6).


Рис. 3.6. Однофазний високовольтний трансформатор з обмотками на одному стержні з одного високовольтної обмоткою (без заземленою середньої точки) 
1. магнітопровід; 2. первинна обмотка; 3. вторинна обмотка

Високовольтний трансформатор трифазний влаштований як простий трифазний трансформатор. На трьох стрижнях розташовуються три первинні і на них три вторинні обмотки. Первинна обмотка захищена від високої напруги заземленою потенційної пластиною (рис. 3.7).Первинна обмотка намотується на ізоляційну втулку. Вона виготовляється з дроту великого перетину. Поверх первинних обмоток надіваються вторинні обмотки, що представляють собою котушки з тонкого дроту.Первинні обмотки зазвичай з'єднуються трикутником, таким чином, вони опиняються під лінійною напругою, а струм, що протікає по них, в √3 рази менше лінійного струму. Отже, при з'єднанні первинних обмоток трикутником можна виготовити їх з більш тонкого дроту, ніж при їх з'єднанні зіркою. Вторинні обмотки з'єднані зіркою, нульова точка якої заземлена. Тому до окремих фаз вторинної обмотки прикладена напруга в √3 рази менше номінальної вихідної напруги, а струм кожної фази дорівнює вихідному.Внаслідок зниження напруги, що прикладається до окремих обмоток, знижуються вимоги до якості ізоляції. Вторинна обмотка виготовляється з мідного дроту з емалевою чи пластмасовою ізоляцією.Високовольтний трансформатор поміщається в баку, наповненому трансформаторним маслом з електричною міцністю не менше 120 кв/див.


Рис. 3.7. Схема трифазного високовольтного трансформатора, обмотки якого з'єднані трикутником і зіркою 
1. сталевий сердечник; 2. первинна обмотка; 3. вторинна обмотка

 Високовольтні кенотроны(Докладний опис високовольтних кенотронов див. у розділі 8.)

У півхвильових апаратах напруга високовольтного трансформатора підводиться безпосередньо до рентгенівської трубці за допомогою високовольтних кабелів. При цьому трубка працює як випрямний вентиль, тобто струм через неї тече тільки за той напівперіод, коли на анод подається позитивний потенціал. При негативному потенціалі трубка замикається. У чотирьох-, шести - і двенадцатикенотронных апаратах використовуються обидва напівперіоду. Напруга живлення випрямляється за допомогою кенотронов, включених до діагностичних рентгенівських апаратах за мостовою схемою.У терапевтичних апаратах застосовуються різні схеми підвищення напруги.Таким чином, у вентильних рентгенівських апаратах висока напруга з головного трансформатора подається на кенотроны, а випрямлена напруга через високовольтні кабелі на трубку.


Рис. 3.8. Перемикач робочих місць (перемикання високої напруги) 
1. високовольтний трансформатор; 2. електромагніт або сервомотора; 3. шарнір; 4. ізольований стрижень; 5. пружний контакт (замикач); 6. прохідний високовольтний ізолятор; 7. прохідний високовольтний ізолятор в тому випадку, коли перемикач утворює окремий блок; I - II. високовольтні кабелі

 Перемикач робочого місця. Якщо рентгенівський апарат обслуговує декілька трубок, то високовольтна напруга з головного трансформатора або кенотронов подається завжди на одну, в даний момент потрібну трубку з допомогою тумблера перемикача робочого місця. Часто буває, що разом з високою напругою перемикається загострення трубки. При наявності двох трубок перемикач робочого місця монтується в генераторному пристрої, а в разі більшого числа трубок він утворює самостійний блок (рис. 3.8). Висока, зазвичай вже випрямлена напруга надходить до перемикача робочого місця через високовольтні кабелі.У цьому випадку трансформатори напруги окремих рентгенівських трубок поміщаються в блоці перемикача робочого місця. Перемикач є треншальтером (дільничним вимикачем), тобто перемикання здійснюється тільки при відсутності навантаження. Перемикачі робочого місця бувають електромагнітні і значно рідше працюють за допомогою електродвигуна. Перемикач робочого місця поміщається в баку, наповненому трансформаторним маслом.



Категорія: Рентгенотехника | Додав: 28.09.2016
Переглядів: 5374 | Рейтинг: 0.0/0