Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Падение напряжения в главной цепи питающего устройства - Рентгеновские аппараты

Оглавление
Рентгеновские аппараты
Введение
Генерирование рентгеновских лучей
Ослабление рентгеновских лучей веществом
Световозбуждающее и фотографическое действия рентгеновских лучей
Количественная и качественная оценка рентгеновского излучения
Защита от рентгеновских лучей
Применение - рентгенодиагностика
Применение - рентгенотерапия
Применение - рентгенодефектоскопия
Применение - рентгеноструктурный анализ
Применение - рентгеноспектральный анализ
Применение - облучение в технологических целях
Рентгеновские трубки
Электрические характеристики рентгеновских трубок
Рентгеновские излучатели
Высоковольтный рентгеновский кабель
Рентгеновские питающие устройства
Главные трансформаторы
Параметры R, L и С главного трансформатора
Представление о расчете главного трансформатора
Главные трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации
Высоковольтные вентили
Высоковольтные генераторы
Регулировка напряжения на трубке и тока трубки
Включение и отключение питающего устройства
Автоматика в рентгеновских питающих устройствах
Стабилизация работы питающего устройства
Контроль напряжения на трубке и ее анодного тока
Выпрямительные схемы рентгеновских питающих устройств
Однополупериодная безвентильная схема
Однополупериодная вентильная схема
Двухполупериодная схема
Схема удваивания с пульсирующим напряжением
Схема удваивания со сглаженным напряжением
Падение напряжения в главной цепи питающего устройства
Перенапряжения в питающих устройствах
Импульсное питание рентгеновской трубки
Рентгенодиагностические аппараты
Рентгенодиагностические исследования
Рентгенодиагностические трубки
Системы регулировок рентгенодиагностического аппарата
Регулировка выдержки
Защита трубки от перегрузки
Реле экспозиции
Падающая нагрузка
Передвижные аппараты
Стационарные аппараты
Усилитель яркости рентгеновского изображения
Рентгенокиносъемка
Рентгенотелевидение
Флюорографические аппараты
Хирургические аппараты
Аппараты для ангиокардиографии
Аппараты для близкофокусной и внутриполостной терапии
Аппараты для глубокой терапии
Рентгенодефектоскопические аппараты
Рентгеновские микроскопы
Рентгеновские аппараты для структурного анализа
Рентгеновские аппараты для спектрального анализа
Рентгеновские аппараты для облучения в технологических целях

При расчете падения напряжения в главной цепи рентгеновского питающего устройства задаются значениями рабочего напряжения на трубке Uа.макс и ее анодного тока Iа.ср при этом напряжении. Уменьшение напряжения на рентгеновской трубке — ∆Uа.макс определяют по формулам, выведенным при рассмотрении отдельных выпрямительных схем.
Как уже указывалось в § 3-1, рентгеновские аппараты (и питающие устройства) разделяются на две группы в зависимости от того, работают ли они при полной мощности кратковременно или повторно-кратковременно и длительно. К первой группе относятся рентгенодиагностические аппараты, ко второй — аппараты других назначений.
В питающих устройствах первой группы рабочие периоды столь малы (несколько секунд и меньше), что коррекция напряжения сети, компенсирующая падение напряжения в сети, не может осуществляться в течение рабочего периода. Расчет падения напряжения ведут поэтому для всей главной цепи, т. е. учитывают падение напряжения как в самом питающем устройстве, так и в сети, питающей это устройство. Этому условию соответствуют внешняя характеристика а на рис, 3-2 и коэффициент

Здесь, как мы помним, ΔUа.макс  — уменьшение напряжения на выходе питающего устройства при наибольшем токе нагрузки, допускаемом при напряжении U а.макс. ∆U* а.макс  — это же уменьшение в долях.
Расчет падения напряжения для питающих устройств первой группы подробно рассматривается в § 5-3. Здесь мы лишь укажем, что стремление к сокращению размеров и массы (в первую очередь высоковольтного генератора) заставляет идти в этих устройствах на повышенное падение напряжения. Расчетное значение для поминального режима берется равным 1,25—1,35, в случае моноблоков может увеличиваться до 1,4—1,6.

В питающих устройствах второй группы длительности рабочих периодов допускают осуществлять коррекцию напряжения сети во время работы питающего устройства. Поэтому здесь интересуются в первую очередь уменьшением напряжения на выходе питающего устройства при неизменном напряжении на выходе регулировочного автотрансформатора. Этому условию соответствует внешняя характеристика б на рис. 3-2 и коэффициент
(4-65)
где Е'а.макс — напряжение на выходе питающего устройства при холостом ходе при указанном условии. Величина
представляет собой соответствующее уменьшение напряжения, а ∆U'*а.макс— это же уменьшение в долях Uа.макс.   

В ранее выведенных формулах для ΔUа.макс  в качестве параметра R фигурирует активное сопротивление всей главной цепи, т. е. сопротивление питающего устройства и сопротивление сети (Rсети), приведенные ко вторичной цепи. Таким образом, ΔUа.макс  представляет собой уменьшение напряжения из-за падения напряжения во всей главной цепи и по нему определяется коэффициент а. Нелинейность главной цепи затрудняет при условии неизменного напряжения на выходе регулировочного автотрансформатора разделение ΔUа.макс  на две составляющих, из которых одна относится к сети, а другая — к питающему устройству. Поэтому коэффициент β и ∆U'а.макс  проще определять через коэффициент а и ΔUа.макс .
Пусть до включения высоковольтного генератора напряжение сети равно номинальному значению Uсети, а после включения при полной нагрузке — U'сети.
Разность
(4-66)
представляет собой потерю напряжения в сети, причем речь идет, естественно, о действующих значениях. Пусть соответствующие напряжения на выходе регулировочного автотрансформатора будут Uaвт и U'авт. Коррекция напряжения сети повышением коэффициента трансформации автотрансформатора возвращает напряжение вновь к величине Uавт· Обозначим относительный коэффициент трансформации, соответствующий этому переходу, через k'а. Тогда Uавт=k'аU'авт и

Принимая обозначения

и учитывая, чтополучаем:
Отсюда

Нетрудно увидеть, что, с другой стороны,

Поэтому

(4-67)
и согласно формуле (4-65)

Формулы для ΔUа.макс , а тем самым и для α в ряде случаев носят приближенный характер. Так для одно- и двухполупериодной схем формулы были выведены без учета влияния параметров L и С. Строго говоря, они точны лишь при большой нагрузке питающих устройств первой группы. Для питающих устройств второй группы параметры L и С могут оказывать заметное влияние даже при полной нагрузке. Еще в большей степени сказанное относится к схемам с шести- и двенадцатифазным выпрямлением. Формулы для схем удваивания напряжения носят приближенный характер потому, что в них напряжение конденсаторов принимается равным напряжению холостого хода.
Таким образом, приближенность формул для ∆Uа.макс и а должна сказываться в первую очередь при расчете питающих устройств второй группы. Эта приближенность целиком переносится, естественно, и на формулы для ∆Uа.макс и β, при выводе которых не учитывалось к тому же проходное сопротивление регулировочного автотрансформатора.
На помощь приходит то обстоятельство, что в этих питающих устройствах обычно используется плавная регулировка напряжения, которая позволяет перекрыть неточности расчета. Регулировочный автотрансформатор должен иметь для этого запас по интервалу регулирования. Неточности расчета могут быть также исправлены изменением расчетного коэффициента трансформации главного трансформатора после экспериментальной проверки опытного образца питающего устройства. Указанные способы корректировки расчета тем более приемлемы, что размеры и масса питающего устройства в аппаратах второй группы не определяются величиной падения напряжения.
Действительно, активное сопротивление главного трансформатора при его расчете на нагрев, как уже указывалось (§ 3-4), получается сравнительно небольшим и в ряде случаев встает вопрос о включении дополнительных успокоительных сопротивлений.

Размеры высоковольтных вентилей следует считать заданными независимо от падения в них напряжения. Емкости конденсаторов в питающих устройствах с удваиванием напряжения берутся, исходя из задаваемых пульсаций напряжения; к сказанному следует добавить, что падение напряжения в питающих устройствах второй группы имеет сравнительно небольшую величину: коэффициент а для номинального режима обычно не превышает значений 1,2—1,25, а коэффициент β'≤1,15:1,2.

Таким образом, однополупериодная схема при одинаковом значении ∆Uсети допускает сопротивление сети, близкое к двухполупериодной схеме. В то же время, поскольку коэффициент в однополупериодной схеме в 2 раза больше, это может приводить к чрезмерной доле уменьшения максимума напряжения, приходящейся на сопротивление сети. Поэтому для питающих устройств первой группы сопротивление сети при однополупериодной схеме допускается в 2 раза меньшим, чем при двухполупериодной.
Не останавливаясь на расчете Rсети для схемы удваивания со сглаженным напряжением, укажем, что коэффициент для этой схемы можно считать равным 0,6—0,7.
Переходя к трехфазным схемам, укажем, что формула (4-71) сохраняет свою правомерность, если подRсети подразумевать по-прежнему сопротивление двух проводов сети. Хотя в схеме с шестифазным выпрямлением формы кривых и при соединениях в звезду и треугольник разные (рис. 4-31), можно показать, что их действующие значения одинаковы. Для обоих случаев, следовательно, коэффициент k2 можно считать равным 0,82. Если принять f= 0,95 и kсети≈1, то
(4-73)
т. е. сопротивление сети для схемы с шестифазным выпрямлением может быть взято в 1,6 раза больше, чем для однофазной двухполупериодной схемы. Напомним, что к такому же результату мы пришли в § 4-5 в отношении сопротивления всей главной цепи при одинаковом значении ∆Uамакс.

В схеме с двенадцатифазным выпрямлением по формам кривых отличаются  отдельно для звезды и треугольника (рис. 4-31). Тем не менее можно показать, что действующее значение суммарного тока равно сумме действующих значений токов звезды и треугольника. То же справедливо и в отношении ∆Uсети. Следовательно, если пренебречь разницей в численных значениях коэффициента f (0,98 и 0,95), то формула (4-73) может быть распространена и на схему с двенадцатифазным выпрямлением.
Укажем в заключение, что для питающих устройств первой группы принято прямо задавать допустимые сопротивления сети (§ 5-3). Для питающих устройств второй группы исходной величиной считается допустимая потеря напряжения сети Д∆Uсети = 0,05, т. е. 5% номинального напряжения сети. Допустимое сопротивление сети должно рассчитываться по приведенным выше формулам, исходя из заданного значения ∆Uсети.



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »