第五次课 第五章概述-2012

1、第五章第五章 X线机系统的结构分析线机系统的结构分析 第一节第一节 概概 述述主要内容主要内容1、X线机的基本结构和电路组成线机的基本结构和电路组成2、电源电路的作用和基本要求、电源电路的作用和基本要求3、X线机对电源内阻的要求线机对电源内阻的要求4、继电器、接点开关、三极管等元器件工、继电器、接点开关、三极管等元器件工作状态的判识作状态的判识一、基本结构一、基本结构X线管：线管：产生产生X线线高压发生装置：高压发生装置：供给供给X线管灯丝电压及管电压线管灯丝电压及管电压控制装置：控制装置：控制控制X线的线的“量量”和和“质质”：kv、mA、s外围设备外围设备：各种机械装置和辅助装置。各种机械

2、装置和辅助装置。 普通摄影用普通摄影用X线机线机 X线控制系统的发展：线控制系统的发展： 早期的三钮制（早期的三钮制（kV、mA、sec） 上世纪中期的二钮制（上世纪中期的二钮制（kV、mAs） 近年来的一钮制（近年来的一钮制（kV）、零钮制（只选择摄）、零钮制（只选择摄影器官或部位）影器官或部位）二、二、X线机的电路组成线机的电路组成1、电源电路、电源电路 2、高压初级电路、高压初级电路3、高压整流电路、高压整流电路 4、管电流测量电路、管电流测量电路 5、灯丝加热电路灯丝加热电路 6、曝光限时电路、曝光限时电路7、瞬时负载保护电路、瞬时负载保护电路 8、旋转阳极控制电路、旋转阳极控制电路9

3、、整机操作控制电路、整机操作控制电路 10、附属设备电路、附属设备电路 单相全波整流单相全波整流X线机主机系统线机主机系统单相全波单相全波X线机电路原理框图线机电路原理框图 三相十二波整流三相十二波整流X线机主机系统线机主机系统主要操作方式包括：主要操作方式包括：1、 透视透视 2、 胃肠造影胃肠造影 3、 普通摄影普通摄影4、 滤线器摄影滤线器摄影 5、 断层摄影断层摄影6、 血管造影血管造影 三、继电器三、继电器/接触器接触器1、作用、作用 ：控制电路的通断：控制电路的通断2、结构：结构：电磁系统电磁系统: :磁体线圈、动铁芯、静铁芯等磁体线圈、动铁芯、静铁芯等触头系统触头系统灭弧系统灭弧

4、系统3、工作原理：、工作原理：电源电源电源电源电磁继电器的构造电磁继电器的构造当线圈得电时，电磁铁生磁，静铁芯将衔铁向下吸引，衔铁克服弹当线圈得电时，电磁铁生磁，静铁芯将衔铁向下吸引，衔铁克服弹簧拉力向下运动，使常开主辅触点闭合，常闭主辅触点断开。簧拉力向下运动，使常开主辅触点闭合，常闭主辅触点断开。当线圈断电时，电磁铁吸力消失，衔铁复位，主辅触点恢复常态。当线圈断电时，电磁铁吸力消失，衔铁复位，主辅触点恢复常态。 低压电源低压电源电源电源电源电源继电器符号表示继电器符号表示四、四、X线电路中的接点开关线电路中的接点开关 机械控制接点开关：机械控制接点开关： 由继电器（接触器）控制的开关由继电

5、器（接触器）控制的开关 人工控制接点开关：人工控制接点开关： 由手闸由手闸/脚闸控制的开关脚闸控制的开关 接点开关的接点开关的常态常态是指其所对应的继是指其所对应的继电器不得电、所对应的手闸电器不得电、所对应的手闸/脚闸不动作脚闸不动作时，接点开关所保持的状态。时，接点开关所保持的状态。 当继电器得电、手闸当继电器得电、手闸/脚闸动作时，脚闸动作时，常态改变，原来常态闭合的开关断开，常态改变，原来常态闭合的开关断开，原来常态断开的开关闭合。原来常态断开的开关闭合。常开接点常开接点 则常态为断开则常态为断开常闭接点常闭接点 则常态为闭合则常态为闭合1、接点开关的常态、接点开关的常态口诀：口诀：上

6、上开开下下闭闭 左左开开右右闭闭 上、下、左、右上、下、左、右 是指开关在电路中的图例位置是指开关在电路中的图例位置 开、开、闭闭是指该接点开关的常态是指该接点开关的常态接触器控制的电源电路接触器控制的电源电路JC0为接触器，控制对应接点开合；为接触器，控制对应接点开合；AN1/AN2为手闸开关为手闸开关简单限时电路简单限时电路RY1、RY2、RY3为继电器，控制对应接点开合为继电器，控制对应接点开合五、五、X线电路中的三极管线电路中的三极管1、NPN型三极管特性：型三极管特性：（1）分为基极）分为基极b、发射极、发射极e、集电极、集电极c（2）Vbe导通电压（一般为导通电压（一般为0.60.

7、7V），三），三极管导通极管导通ON，Ice有电流，集电极为低电位有电流，集电极为低电位（3）Vbe导通电压（一般为导通电压（一般为0.60.7V），三），三极管截止极管截止OFF，Ice无电流，集电极为高电位无电流，集电极为高电位基极基极b发射极发射极e集电极集电极c2、PNP型三极管特性：型三极管特性：（1）分为基极）分为基极b、发射极、发射极e、集电极、集电极c（2）Veb导通电压（一般为导通电压（一般为0.60.7V），三极），三极管导通管导通ON，Iec有电流，集电极为低电位有电流，集电极为低电位（3）Veb导通电压（一般为导通电压（一般为0.60.7V），三极），三极管截止管截止O

8、FF，Iec无电流，集电极为高电位无电流，集电极为高电位基极基极b发射极发射极e集电极集电极c工作状态下，发射结正偏、集电结反偏工作状态下，发射结正偏、集电结反偏表现在具体极间电位上，就是表现在具体极间电位上，就是 C8开始充电开始充电 BG1 OFFBG2 ONBG3 OFFBG4 OFFJ OFF 延时到达后延时到达后C8使使BG1 ONBG2 OFFBG3 ONBG4 ONJ ONJSB-10延时器延时器六、自耦变压器六、自耦变压器自耦变压器是只有一个绕组的变压器。自耦变压器是只有一个绕组的变压器。作降压变压器使用时，从绕组中抽出一作降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；

9、部分线匝作为二次绕组；作升压变压器使用时，外施电压只加在作升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的一部分线匝上。绕组的一部分线匝上。同属于一次和二次的那部分绕组称为公同属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，其余部分称为串联绕组。共绕组，其余部分称为串联绕组。同容量的自耦变压器与普通变压器相比，同容量的自耦变压器与普通变压器相比，尺寸小、损耗小、造价低、效率高尺寸小、损耗小、造价低、效率高由于自耦变压器一、二次绕组之间由于自耦变压器一、二次绕组之间非绝非绝缘不隔离缘不隔离，当高压侧过电压时会引起低，当高压侧过电压时会引起低压侧严重过电压。压侧严重过电压。本课程着重介绍本课程着重介绍KB-500型

10、单元电路型单元电路500mA大型大型X线机线机 双床三球管双床三球管西南医用设备厂生产西南医用设备厂生产整机介绍、实验整机介绍、实验第二节第二节 X 线机的电源电路线机的电源电路1、主要作用：、主要作用： 给整机供电给整机供电2、电路组成：、电路组成： 自耦变压器的供电回路自耦变压器的供电回路 电源通断的控制电路电源通断的控制电路3 3、基本要求：、基本要求： 电源等效内阻应符合厂家的设计标准电源等效内阻应符合厂家的设计标准4 4、电源补偿调节：、电源补偿调节： 对于对于X X线机以外的电源压降线机以外的电源压降( (例如由电例如由电源到源到X X线机的引线阻抗引起的压降线机的引线阻抗引起的压

11、降) )，在，在X X线机电源电路设计上采取一定措施予以补线机电源电路设计上采取一定措施予以补偿，以保证偿，以保证X X线机在额定电压条件下工作，线机在额定电压条件下工作，这种补偿措施就称为这种补偿措施就称为。一、开关控制、抽头调节的电源电路一、开关控制、抽头调节的电源电路 适用于小型适用于小型X线机线机 通过开关控制电源通断通过开关控制电源通断 改变自耦变压器抽头位置来实现电源补偿调节改变自耦变压器抽头位置来实现电源补偿调节 二、接触器控制、滑轮调节的电源电路二、接触器控制、滑轮调节的电源电路 用于大、中型用于大、中型X线机线机 由电源接触器控制电源通断由电源接触器控制电源通断 由自耦变压器

12、碳轮的滑动来实现电源补偿调节由自耦变压器碳轮的滑动来实现电源补偿调节 JC0：电源接触器：电源接触器 AN1：电源通开关：电源通开关AN2：电源断开关：电源断开关 R0：电源内阻补偿电阻：电源内阻补偿电阻可用两种电压供电（可用两种电压供电（380V三相三相/220V单相）单相）对于较差的电源条件，应使用对于较差的电源条件，应使用380V三相供电三相供电F30-II型型220V单相供电：单相供电： AN1 ONJC0 ONB1 ON 同时同时JC0自锁得电自锁得电电源接通，电源接通，滑轮调节补偿滑轮调节补偿 AN2 ON JC0 OFFB1 OFF电源断开电源断开三、具有电源电压自动补偿的电源电

13、路三、具有电源电压自动补偿的电源电路 原理：把输入电压取样同参考电压相比较，将误差原理：把输入电压取样同参考电压相比较，将误差电压放大后驱动一个伺服电动机，带动自耦变压器碳轮电压放大后驱动一个伺服电动机，带动自耦变压器碳轮进行调节。进行调节。 自动调节一般在阳极启动完毕以前进行，自动调节一般在阳极启动完毕以前进行，曝光期间曝光期间禁止调节禁止调节。四、有断相保护装置的电源电路四、有断相保护装置的电源电路 功能：三相供电功能：三相供电X线机中，当某一相断电时，立线机中，当某一相断电时，立即切断电源，停止曝光。即切断电源，停止曝光。 对电源的监测：对电源的监测：断相监测断相监测 电压监测电压监测

14、（1）三相电源正常时，机器才能通电。）三相电源正常时，机器才能通电。 通开关按下通开关按下RL1 ONRL2 ON ，且，且RL1自锁自锁RL3 ONRL4 ONRL5 ON三相电源接通（此时三相电源接通（此时RL2、RL3 、 RL4呈呈Y行形连行形连接）接） 断开关按下断开关按下RL1/RL2 OFFRL3/RL4/RL5依次依次 OFF电源断开电源断开（2）工作中某相断电，将最终导致）工作中某相断电，将最终导致接触器接触器RL5停止工停止工作，切断电源。作，切断电源。电压监测：电压监测： 对电源电压过高或过低的监测称为电压监测对电源电压过高或过低的监测称为电压监测 一旦与基准电压比较，发

15、现电压异常即行保护一旦与基准电压比较，发现电压异常即行保护五、五、KB-500电源电路电源电路 1、三相四线制2、Ll(002)、L2(003)为电源相线，供给自耦变压器380V的线电压。3、设置了保护接地。4、DC为电源接触器，设置了两路电源通断按钮，LAl-l、LA2-5在控制台上，（AN2、AN3在诊视床荧光屏架的左侧）。 电源电路 电源电压指示电路 kV预示电路预示电路电源电压电源电压指示电路指示电路六、六、X线机对电源内阻的要求线机对电源内阻的要求Eam： 空载时的电源电压（空载时的电源电压（电源额定电压值电源额定电压值）Uam：负载时的电源电压：负载时的电源电压 （负载时实际电压值

16、负载时实际电压值）U：内阻压降（：内阻压降（负载时在总内阻上产生的压降负载时在总内阻上产生的压降）总内阻总内阻电源内阻电源内阻 + 变压器初级电阻变压器初级电阻 + 变压器次变压器次级电阻级电阻 + 自耦变压器内阻自耦变压器内阻 + 电路中其他阻抗电路中其他阻抗则有则有 EamUam+U = Eam/Uam （ ：电源负载因数：电源负载因数）根据国家标准：根据国家标准： 用电设备的用电设备的 值应值应1.2 = Eam/Uam Eam/(Eam U）1.2 U/ Eam 16.67 可依此式计算电源内阻额定值可依此式计算电源内阻额定值七、中、高频七、中、高频X线机电源电路线机电源电路 特点特点： 1、基本上取消了自耦变压器的供电回路，主要、基本上取消了自耦变压器的供电回路，主要采用接触器控制电源电路的通断。采用接触器控制电源电路的通断。 2、将交流先整流为直流，再经高频逆变，获、将交流先整流为直流，再经高频逆变，获得高频交流，再经高压整