第五次課 第五章概述-2012

1、第五章第五章 X線機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析線機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述主要內(nèi)容主要內(nèi)容1、X線機的基本結(jié)構(gòu)和電路組成線機的基本結(jié)構(gòu)和電路組成2、電源電路的作用和基本要求、電源電路的作用和基本要求3、X線機對電源內(nèi)阻的要求線機對電源內(nèi)阻的要求4、繼電器、接點開關(guān)、三極管等元器件工、繼電器、接點開關(guān)、三極管等元器件工作狀態(tài)的判識作狀態(tài)的判識一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)X線管：線管：產(chǎn)生產(chǎn)生X線線高壓發(fā)生裝置：高壓發(fā)生裝置：供給供給X線管燈絲電壓及管電壓線管燈絲電壓及管電壓控制裝置：控制裝置：控制控制X線的線的“量量”和和“質(zhì)質(zhì)”：kv、mA、s外圍設(shè)備外圍設(shè)備：各種機械裝置和輔助裝置。各種機械

2、裝置和輔助裝置。 普通攝影用普通攝影用X線機線機 X線控制系統(tǒng)的發(fā)展：線控制系統(tǒng)的發(fā)展： 早期的三鈕制（早期的三鈕制（kV、mA、sec） 上世紀中期的二鈕制（上世紀中期的二鈕制（kV、mAs） 近年來的一鈕制（近年來的一鈕制（kV）、零鈕制（只選擇攝）、零鈕制（只選擇攝影器官或部位）影器官或部位）二、二、X線機的電路組成線機的電路組成1、電源電路、電源電路 2、高壓初級電路、高壓初級電路3、高壓整流電路、高壓整流電路 4、管電流測量電路、管電流測量電路 5、燈絲加熱電路燈絲加熱電路 6、曝光限時電路、曝光限時電路7、瞬時負載保護電路、瞬時負載保護電路 8、旋轉(zhuǎn)陽極控制電路、旋轉(zhuǎn)陽極控制電路9

3、、整機操作控制電路、整機操作控制電路 10、附屬設(shè)備電路、附屬設(shè)備電路 單相全波整流單相全波整流X線機主機系統(tǒng)線機主機系統(tǒng)單相全波單相全波X線機電路原理框圖線機電路原理框圖 三相十二波整流三相十二波整流X線機主機系統(tǒng)線機主機系統(tǒng)主要操作方式包括：主要操作方式包括：1、 透視透視 2、 胃腸造影胃腸造影 3、 普通攝影普通攝影4、 濾線器攝影濾線器攝影 5、 斷層攝影斷層攝影6、 血管造影血管造影 三、繼電器三、繼電器/接觸器接觸器1、作用、作用 ：控制電路的通斷：控制電路的通斷2、結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng): :磁體線圈、動鐵芯、靜鐵芯等磁體線圈、動鐵芯、靜鐵芯等觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)滅弧系統(tǒng)滅弧

4、系統(tǒng)3、工作原理：、工作原理：電源電源電源電源電磁繼電器的構(gòu)造電磁繼電器的構(gòu)造當(dāng)線圈得電時，電磁鐵生磁，靜鐵芯將銜鐵向下吸引，銜鐵克服彈當(dāng)線圈得電時，電磁鐵生磁，靜鐵芯將銜鐵向下吸引，銜鐵克服彈簧拉力向下運動，使常開主輔觸點閉合，常閉主輔觸點斷開。簧拉力向下運動，使常開主輔觸點閉合，常閉主輔觸點斷開。當(dāng)線圈斷電時，電磁鐵吸力消失，銜鐵復(fù)位，主輔觸點恢復(fù)常態(tài)。當(dāng)線圈斷電時，電磁鐵吸力消失，銜鐵復(fù)位，主輔觸點恢復(fù)常態(tài)。 低壓電源低壓電源電源電源電源電源繼電器符號表示繼電器符號表示四、四、X線電路中的接點開關(guān)線電路中的接點開關(guān) 機械控制接點開關(guān)：機械控制接點開關(guān)： 由繼電器（接觸器）控制的開關(guān)由繼電

5、器（接觸器）控制的開關(guān) 人工控制接點開關(guān)：人工控制接點開關(guān)： 由手閘由手閘/腳閘控制的開關(guān)腳閘控制的開關(guān) 接點開關(guān)的接點開關(guān)的常態(tài)常態(tài)是指其所對應(yīng)的繼是指其所對應(yīng)的繼電器不得電、所對應(yīng)的手閘電器不得電、所對應(yīng)的手閘/腳閘不動作腳閘不動作時，接點開關(guān)所保持的狀態(tài)。時，接點開關(guān)所保持的狀態(tài)。 當(dāng)繼電器得電、手閘當(dāng)繼電器得電、手閘/腳閘動作時，腳閘動作時，常態(tài)改變，原來常態(tài)閉合的開關(guān)斷開，常態(tài)改變，原來常態(tài)閉合的開關(guān)斷開，原來常態(tài)斷開的開關(guān)閉合。原來常態(tài)斷開的開關(guān)閉合。常開接點常開接點 則常態(tài)為斷開則常態(tài)為斷開常閉接點常閉接點 則常態(tài)為閉合則常態(tài)為閉合1、接點開關(guān)的常態(tài)、接點開關(guān)的常態(tài)口訣：口訣：上

6、上開開下下閉閉 左左開開右右閉閉 上、下、左、右上、下、左、右 是指開關(guān)在電路中的圖例位置是指開關(guān)在電路中的圖例位置 開、開、閉閉是指該接點開關(guān)的常態(tài)是指該接點開關(guān)的常態(tài)接觸器控制的電源電路接觸器控制的電源電路JC0為接觸器，控制對應(yīng)接點開合；為接觸器，控制對應(yīng)接點開合；AN1/AN2為手閘開關(guān)為手閘開關(guān)簡單限時電路簡單限時電路RY1、RY2、RY3為繼電器，控制對應(yīng)接點開合為繼電器，控制對應(yīng)接點開合五、五、X線電路中的三極管線電路中的三極管1、NPN型三極管特性：型三極管特性：（1）分為基極）分為基極b、發(fā)射極、發(fā)射極e、集電極、集電極c（2）Vbe導(dǎo)通電壓（一般為導(dǎo)通電壓（一般為0.60.

7、7V），三），三極管導(dǎo)通極管導(dǎo)通ON，Ice有電流，集電極為低電位有電流，集電極為低電位（3）Vbe導(dǎo)通電壓（一般為導(dǎo)通電壓（一般為0.60.7V），三），三極管截止極管截止OFF，Ice無電流，集電極為高電位無電流，集電極為高電位基極基極b發(fā)射極發(fā)射極e集電極集電極c2、PNP型三極管特性：型三極管特性：（1）分為基極）分為基極b、發(fā)射極、發(fā)射極e、集電極、集電極c（2）Veb導(dǎo)通電壓（一般為導(dǎo)通電壓（一般為0.60.7V），三極），三極管導(dǎo)通管導(dǎo)通ON，Iec有電流，集電極為低電位有電流，集電極為低電位（3）Veb導(dǎo)通電壓（一般為導(dǎo)通電壓（一般為0.60.7V），三極），三極管截止管截止O

8、FF，Iec無電流，集電極為高電位無電流，集電極為高電位基極基極b發(fā)射極發(fā)射極e集電極集電極c工作狀態(tài)下，發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏工作狀態(tài)下，發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏表現(xiàn)在具體極間電位上，就是表現(xiàn)在具體極間電位上，就是 C8開始充電開始充電 BG1 OFFBG2 ONBG3 OFFBG4 OFFJ OFF 延時到達后延時到達后C8使使BG1 ONBG2 OFFBG3 ONBG4 ONJ ONJSB-10延時器延時器六、自耦變壓器六、自耦變壓器自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器。自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器。作降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一作降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；

9、部分線匝作為二次繞組；作升壓變壓器使用時，外施電壓只加在作升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的一部分線匝上。繞組的一部分線匝上。同屬于一次和二次的那部分繞組稱為公同屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，其余部分稱為串聯(lián)繞組。共繞組，其余部分稱為串聯(lián)繞組。同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，尺寸小、損耗小、造價低、效率高尺寸小、損耗小、造價低、效率高由于自耦變壓器一、二次繞組之間由于自耦變壓器一、二次繞組之間非絕非絕緣不隔離緣不隔離，當(dāng)高壓側(cè)過電壓時會引起低，當(dāng)高壓側(cè)過電壓時會引起低壓側(cè)嚴重過電壓。壓側(cè)嚴重過電壓。本課程著重介紹本課程著重介紹KB-500型

10、單元電路型單元電路500mA大型大型X線機線機 雙床三球管雙床三球管西南醫(yī)用設(shè)備廠生產(chǎn)西南醫(yī)用設(shè)備廠生產(chǎn)整機介紹、實驗整機介紹、實驗第二節(jié)第二節(jié) X 線機的電源電路線機的電源電路1、主要作用：、主要作用： 給整機供電給整機供電2、電路組成：、電路組成： 自耦變壓器的供電回路自耦變壓器的供電回路 電源通斷的控制電路電源通斷的控制電路3 3、基本要求：、基本要求： 電源等效內(nèi)阻應(yīng)符合廠家的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)電源等效內(nèi)阻應(yīng)符合廠家的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)4 4、電源補償調(diào)節(jié)：、電源補償調(diào)節(jié)： 對于對于X X線機以外的電源壓降線機以外的電源壓降( (例如由電例如由電源到源到X X線機的引線阻抗引起的壓降線機的引線阻抗引起的壓

11、降) )，在，在X X線機電源電路設(shè)計上采取一定措施予以補線機電源電路設(shè)計上采取一定措施予以補償，以保證償，以保證X X線機在額定電壓條件下工作，線機在額定電壓條件下工作，這種補償措施就稱為這種補償措施就稱為。一、開關(guān)控制、抽頭調(diào)節(jié)的電源電路一、開關(guān)控制、抽頭調(diào)節(jié)的電源電路 適用于小型適用于小型X線機線機 通過開關(guān)控制電源通斷通過開關(guān)控制電源通斷 改變自耦變壓器抽頭位置來實現(xiàn)電源補償調(diào)節(jié)改變自耦變壓器抽頭位置來實現(xiàn)電源補償調(diào)節(jié) 二、接觸器控制、滑輪調(diào)節(jié)的電源電路二、接觸器控制、滑輪調(diào)節(jié)的電源電路 用于大、中型用于大、中型X線機線機 由電源接觸器控制電源通斷由電源接觸器控制電源通斷 由自耦變壓器

12、碳輪的滑動來實現(xiàn)電源補償調(diào)節(jié)由自耦變壓器碳輪的滑動來實現(xiàn)電源補償調(diào)節(jié) JC0：電源接觸器：電源接觸器 AN1：電源通開關(guān)：電源通開關(guān)AN2：電源斷開關(guān)：電源斷開關(guān) R0：電源內(nèi)阻補償電阻：電源內(nèi)阻補償電阻可用兩種電壓供電（可用兩種電壓供電（380V三相三相/220V單相）單相）對于較差的電源條件，應(yīng)使用對于較差的電源條件，應(yīng)使用380V三相供電三相供電F30-II型型220V單相供電：單相供電： AN1 ONJC0 ONB1 ON 同時同時JC0自鎖得電自鎖得電電源接通，電源接通，滑輪調(diào)節(jié)補償滑輪調(diào)節(jié)補償 AN2 ON JC0 OFFB1 OFF電源斷開電源斷開三、具有電源電壓自動補償?shù)碾娫措?/p>

13、路三、具有電源電壓自動補償?shù)碾娫措娐?原理：把輸入電壓取樣同參考電壓相比較，將誤差原理：把輸入電壓取樣同參考電壓相比較，將誤差電壓放大后驅(qū)動一個伺服電動機，帶動自耦變壓器碳輪電壓放大后驅(qū)動一個伺服電動機，帶動自耦變壓器碳輪進行調(diào)節(jié)。進行調(diào)節(jié)。 自動調(diào)節(jié)一般在陽極啟動完畢以前進行，自動調(diào)節(jié)一般在陽極啟動完畢以前進行，曝光期間曝光期間禁止調(diào)節(jié)禁止調(diào)節(jié)。四、有斷相保護裝置的電源電路四、有斷相保護裝置的電源電路 功能：三相供電功能：三相供電X線機中，當(dāng)某一相斷電時，立線機中，當(dāng)某一相斷電時，立即切斷電源，停止曝光。即切斷電源，停止曝光。 對電源的監(jiān)測：對電源的監(jiān)測：斷相監(jiān)測斷相監(jiān)測 電壓監(jiān)測電壓監(jiān)測

14、（1）三相電源正常時，機器才能通電。）三相電源正常時，機器才能通電。 通開關(guān)按下通開關(guān)按下RL1 ONRL2 ON ，且，且RL1自鎖自鎖RL3 ONRL4 ONRL5 ON三相電源接通（此時三相電源接通（此時RL2、RL3 、 RL4呈呈Y行形連行形連接）接） 斷開關(guān)按下斷開關(guān)按下RL1/RL2 OFFRL3/RL4/RL5依次依次 OFF電源斷開電源斷開（2）工作中某相斷電，將最終導(dǎo)致）工作中某相斷電，將最終導(dǎo)致接觸器接觸器RL5停止工停止工作，切斷電源。作，切斷電源。電壓監(jiān)測：電壓監(jiān)測： 對電源電壓過高或過低的監(jiān)測稱為電壓監(jiān)測對電源電壓過高或過低的監(jiān)測稱為電壓監(jiān)測 一旦與基準(zhǔn)電壓比較，發(fā)

15、現(xiàn)電壓異常即行保護一旦與基準(zhǔn)電壓比較，發(fā)現(xiàn)電壓異常即行保護五、五、KB-500電源電路電源電路 1、三相四線制2、Ll(002)、L2(003)為電源相線，供給自耦變壓器380V的線電壓。3、設(shè)置了保護接地。4、DC為電源接觸器，設(shè)置了兩路電源通斷按鈕，LAl-l、LA2-5在控制臺上，（AN2、AN3在診視床熒光屏架的左側(cè)）。 電源電路 電源電壓指示電路 kV預(yù)示電路預(yù)示電路電源電壓電源電壓指示電路指示電路六、六、X線機對電源內(nèi)阻的要求線機對電源內(nèi)阻的要求Eam： 空載時的電源電壓（空載時的電源電壓（電源額定電壓值電源額定電壓值）Uam：負載時的電源電壓：負載時的電源電壓 （負載時實際電壓值

16、負載時實際電壓值）U：內(nèi)阻壓降（：內(nèi)阻壓降（負載時在總內(nèi)阻上產(chǎn)生的壓降負載時在總內(nèi)阻上產(chǎn)生的壓降）總內(nèi)阻總內(nèi)阻電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻 + 變壓器初級電阻變壓器初級電阻 + 變壓器次變壓器次級電阻級電阻 + 自耦變壓器內(nèi)阻自耦變壓器內(nèi)阻 + 電路中其他阻抗電路中其他阻抗則有則有 EamUam+U = Eam/Uam （ ：電源負載因數(shù)：電源負載因數(shù)）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)： 用電設(shè)備的用電設(shè)備的 值應(yīng)值應(yīng)1.2 = Eam/Uam Eam/(Eam U）1.2 U/ Eam 16.67 可依此式計算電源內(nèi)阻額定值可依此式計算電源內(nèi)阻額定值七、中、高頻七、中、高頻X線機電源電路線機電源電路 特點特點： 1、基本上取消了自耦變壓器的供電回路，主要、基本上取消了自耦變壓器的供電回路，主要采用接觸器控制電源電路的通斷。采用接觸器控制電源電路的通斷。 2、將交流先整流為直流，再經(jīng)高頻逆變，獲、將交流先整流為直流，再經(jīng)高頻逆變，獲得高頻交流，再經(jīng)高壓整