176291. lajstromszámú szabadalom • Tirisztoros áramátalakítóval üzemelő nagyteljesítményű diagnosztikai röntgenberendezés
3 176291 4 A találmány azon felismerésre épül, hogy a változó kommutációs viszonyok mellett egy ismert kapcsolási elrendezésű váltóirányító találmány szerinti egyszerű kiegészítésével nagy impulzusteljesítmény átvitele lehetséges mindkét üzemmódra alkalmasan, anélkül, hogy a kommutációs veszteségek állandósult üzemben túl nagyok lennének, így a tirisztorok lökésterhelése az új, kedvező feltételek révén a megengedett dinamikus igénybevételek határán belül tartható. A találmány szerinti röntgenberendezés áramátalakító egysége két fő részből áll, azaz új felépítésű váltóirányító (inverter) egységből és az ezt tápláló összetett, többfázisú egyenirányító egységből, mindkettő a kettős üzemmódnak megfelelő kialakítású. A találmánnyal nagyteljesítményű diagnosztikai röntgenberendezés kapcsolási elrendezését hoztuk létre, amely egyenfeszültségű villamos energiafonásból táplált váltóirányító (inverter) egységből, ennek kimeneteléhez csatlakoztatott feszültségszabályozó transzformátorból, ehhez kapcsolt nagyfeszültségű transzformátorból, nagyfeszültségű egyenirányítóból és erre terhelésként kapcsolt legalább egy röntgencsőből, valamint a váltóirányítóhoz csatlakozó vezérlő egységből áll, ahol a váltóirányító egység egy önmagában ismert hídkapcsolás, mely példaképpen négy tirisztorból, négy oltókondenzátorból, négy visszatápláló diódából áll és két induktiven csatolt oltóinduktivitáson keresztül van a tápfeszültségre kapcsolva, és a találmány szerint az egyik tirisztorral azonos áramirányban párhuzamosan egy ötödik tirisztor, egy dióda, és egy ohmos vagy induktív impedancia soros ága csatlakozik, valamint az ötödik tirisztor és dióda közös pontjára és a tápfeszültségre egy további oltókondenzátor van kötve. A váltóirányító olyan start-stop üzemmódot biztosít, amelynél a nagyteljesítményű üzemmódban leszámlált egészszámú periódust biztosít a kimenetén, melynek' pontossága kizárólag a számlálást vezérlő óragenerátor pontosságától függ, s így kiküszöböli a hagyományos röntgengenerátorokban alkalmazott időzítő áramkörökre jellemző pontatlanságot, különösen a rövid expozíciós időtartományban. A nagyfeszültségű körben esetleg bekövetkező átütés, a terhelő áramkörökben fellépő túlterhelés és zárlat, valamint a táphálózati feszültségletörés közvetlenül az impulzusterhelés kommutálását megelőzően sikertelen kommutációhoz, s így a váltóirányító tirisztorainak összegyújtásához vezethet. A félvezetővédő biztosítókat alkalmazó ismert megoldásokkal szemben összegyújtás elleni védelemként a berendezés ugyancsak a váltóirányító találmány szerinti kiegészítésével célszerűen elektronikus zárlat és túlterhelés védelemmel van ellátva, amely rendellenes üzemi körülmények között is biztonságosan megvédi a röntgenberendezés összes elemét. Dyen hatásos védelmet egyetlen eddig ismert röntgenberendezésben sem alkalmaztak. A találmány szerinti berendezés elektronikus zárlat és túlterhelés védelemmel ellátott kiviteli alakjánál a hídkapcsolással párhuzamosan egy további tirisztor, ezzel sorban egy segédtápegységről töltött oltókondenzátor és egy dióda párhuzamos kapcsolása, ezzel sorban egy további kondenzátor és egy ellenállás párhuzamos kapcsolása, valamint egy oltó induktivitás soros ága van kötve. A váltóirányító ilyen módosításain felül a közel üresjárásnak megfelelő átvilágítási üzemnél az alacsony veszteség elérésére a váltóirányítót tápláló egyenirányító találmány szerinti kiegészítésével feszültségszint átkapcsolás válik lehetővé hálózati transzformátor alkalmazása nélkül. Az erre alkalmas kiviteli alak esetében a váltóirányító egység tápfeszültségpontjaira kapcsolt egyenfeszültségű villamos energiaforrás egy olyan összetett háromfázisú egyenirányító egység, melyben három tirisztor és három dióda ismerf háromfázisú vezérelhető egyenirányító hídkapcsolást alkot, a három d&da közös pontjával sorban egy további kapcsoló tirisztor van kötve, a kapcsoló tirisztor másik elektródája és a híd tirisztorainak közös pontja közé azonos elektródával visszavezető nulldióda kapcsolódik, továbbá a kapcsoló tirisztor és a visszavezető nulldióda közös pontjára egy kapcsoló dióda azonos elektródája van kötve, melynek másik elektródája a háromfázisú hálózat nulla vezetőjéhez csatlakozik, valamint a kapcsoló tirisztor és diódák közös pontjára és a hídtirisztorok közös pontjára kapcsolódik a fojtóból és kondenzátortelepből kialakított önmagában ismert szűrő és energiatároló egység, a kondenzátortelep két sarka pedig össze van kötve a váltóirányító tápfeszültségpontjaival, továbbá az összetett egyenirányító egység össze van kötve a vezérlő egységgel is. A találmány lényegi részét képezi továbbá az új tirisztoros kapcsolási elrendezés kettős üzemmódjához, a start-stop impulzusüzemhez és a kiegészítő részek tirisztorainak üzeméhez adott gyújtási programot biztosító vezérlés. A találmány szerinti diagnosztikai röntgenberendezés tirisztoros áramátalakítója révén ki tudja elégíteni a nagy és középteljesítményű kategóriának megfelelő diagnosztikai igényeket és műszaki követelményeket, rövididejű, nagyteljesítményű impulzusok reprodukálható előállítására képes, üzemelése gazdaságos, és a frekvenciaemelés miatt a csúcsteljesítményhez tartozó viszonylag kis súlya és méretei gazdaságos gyártási feltételeket biztosítanak. A rajzok a találmány szerinti röntgenberendezés vázlatos felépítését ismertetik, ahol az 1. ábrán az új röntgenberendezés blokksémája, a 2. ábrán az új röntgenberendezés váltóirányító (inverter) egységének találmány szerint kiegészített kapcsolási elrendezése, a 3. ábrán az összetett egyenirányító egységének kapcsolási elrendezése, a 4a., 4b., 4c. ábrán pedig az elektronikus vezérlő egység idődiagramjai láthatók. Az új röntgenberendezés blokksémáján (1. ábra) az 1 nulla-vezetékes háromfázisú hálózat 2 féligvezérelt hídkapcsolású egyenirányítóra, majd a 3 átvilágítás (felvétel átkapcsolón keresztül a 4 kondenzátoros szűrő és energiatároló egységbe csatlakozik, ennek kimenete a 6 start-stop áramkörrel és a 7 elektronikus zárlatvédelmi áramkörrel kiegészített 5 tirisztoros hídkapcsolású váltóirányító egység 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
