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1、第五章 控制台及低压单元部件,濮阳市中医院放射科 王厚革,MP 132 1391 3075 E-mail ,学习要点,1.掌握控制台的作用及结构，接触器与继电器的结构及工作原理；限时器的作用。 2.熟悉空间电荷抵偿变压器的连接方法、延时器的作用。 3.了解谐振式磁饱和稳压器、常用开关的作用以及常用仪表的种类及作用。,第一节 控制台,二、控制台的组成（掌握）：,台面结构 台内结构,台面结构,包括 1、开关 2、调节器 3、选择器 4、仪表 5、过载显示器,1、开关 电源开关：小型X线机多用组合开关，中、大型X线机多用按钮开关、琴键开关或触摸开关。,手开关： 分为单层开关和双层开关。 单层开关：在
2、按下时为预备，松开后曝光。 双层开关：按下第一层为预备，按下第二层为曝光。,2.调节器分为 电源电压调节器 透视管电压调节器 摄影管电压调节器 透视管电流调节器 其作用分别是调节电源电压达正常值、调节透视及摄影管电压于需要值、高节透视管电流达适合值。,3.选择器 技术选择器：常用转移开关或琴键开关来实现。又叫功能选择，如滤线器摄影、普通摄影、透视等。 摄影毫安选择器：常用转换开关、琴键开关或触摸开关，根据所需毫安值将转换开关置于相应的位置、按下相应的按键或多次按动触摸开关调节选择达到所需的毫安值。,曝光时间选择器。常用刷型开关或触摸开关。其作用是选择摄影时的曝光时间。但早期的小型X线机的曝光时
3、间多采用发条动力式手按计时器控制，台面无曝光时间选择器。,4.仪表 台面上一般设有电源电压表、千伏表和毫安表。其作用分别是指示电源电压、预示管电压和指示管电流。有的X线机还设置毫安秒表。触摸式调节的X线机采用数字显示外，其余多数采用指针式表指示。,5.过载显示器 是为防止X线管一次性超容量曝光而设置的，多用指示灯显示或蜂鸣器提醒，并与容量保护电路同步工作。当摄影条件超过X线管额定容量时，指示灯燃亮或蜂鸣器鸣叫，自动切断曝光控制电路，X线机不能曝光。,台内结构,控制台内分层排布着x线机的各种元件 、部件 、电路板。 最底层安放较重的部件 ，包括自耦变压器、稳压器和空间电荷抵偿变压器； 中上层排放
4、 接触器 、继电器、 限时器、 延时器 及毫安调节电阻等元件和电路板。 中间有一接线板，以方便控制台与其他机件的电器连接。,部分大型X线机和新的中型X线机因低压部件较多，控制台过于庞大，常将控制装置设计为两部分，一部分是简单、小巧、移动方便的控制台面，另一部分是体积大、重量大的控制柜，分开安放的好处是便于维修。,练习题,一、名词解释 过载：过载就是负荷过大，超过了设备本身的额定负载，产生的现象是电流过大，用电设备发热，线路长期过载会降低线路绝缘水平，甚至烧毁设备或线路。 二、问答题 1、控制台的作用是什么？ 2、控制台的台面由哪几部分组成？ 3、控制台内主要部件有哪些？,第二节 谐振式磁饱和稳
5、压器,准备知识,变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：配电变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。,工作原理 变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件， 当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。,一 、
6、作用（了解）,X线量是由管电流和曝光时间来决定的，当曝光时间不变时， X线量就由管电流的大小来决定，而管电流受X线管灯丝加热电压所控制。这样就要求X线管灯丝加热电路的电压变化很小或恒定，以保证管电流的稳定。所以中、小型X线机中均装有谐振式磁饱和稳压器。它的作用是：自动稳定x线管灯丝电源电压， 保证x线量不受电源电压的影响。,二、结构（了解）,上下两个“曰”字形铁心、四个绕组和一个谐振电容器组成。如图所示，上铁心是非饱和铁心，下铁心是饱和铁心。L1是非饱和绕组，L2为饱和绕组。L3为补偿绕组，它是一个匝数少可调的非饱和绕组，和L1绕在同一非饱和铁心上，但绕线方向和L1相反，然后再与L2反向串联，
7、从而使输出电压为：U出=U L2 -U L3。在饱和铁心上加有L4和C组成的谐振电路，为铁心提供谐振电流。,词条认领,电容： 电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。电容也是电容器的俗称。,三、工作原理 （了解）,磁饱和稳压器是利用铁心的磁化曲线的非线性特性制成的。它利用铁心的磁饱和特性达到稳定电压的目的的。它的主要部分是一个饱和变压器，其铁心截面与一般变压器不同，初级线圈的截面积大，为非饱和线圈；次级线圈的铁心截面积小
8、，为饱和线圈。当稳压器工作时，随着电源电压的增加，铁心内磁通也随之增加。当次级铁心内磁通达到饱和点时，电源电压再增加，增加的磁通只能漏到空气中，而次级铁心内磁通基本上不再增加，所以次级线圈所产生的输出电压也就基本不变了，起到了稳压作用。,上述稳压器为使线圈达到饱和需要很大的磁化电流，而且电感线圈在交流电路中进行磁电转换的过程中，在电路中形成无效电流，由于电路中有电阻存在，势必增加电源的无功损耗，使稳压器工作效率不高。为解决这一问题，在磁饱和稳压器次级线圈两端并联一个电容器，构成并联谐振回路，构成谐振式磁饱和稳压器。,当电源频率与谐振回路的固有频率相等时，即可产生振荡，从理论上讲，谐振回路内电流
9、无限大，因此使饱和铁心很快饱和。当谐振回路产生振荡时，其阻抗视为无限大，因而谐振电路两端电流很小，减少了电源的供电功率，提高了稳压器的效率。,谐振式磁饱和稳压器的稳定性能较好。当电源电压在170240KV范围内变化时，其输出电压的波动不超过1%，但这种稳压器在使用上必须使电源频率与稳压器谐振频率相符，否则会使输出电压随电源频率的波动而波动。,三 常见故障 （了解）,1、谐振电容器击穿 谐振电容器击穿造成谐振绕组短路，使稳压器铁心上形成一个短路环，此时输出被短路，稳压器无输出，并发出嗡嗡声。 2、谐振电容器断路 电容器断路后无谐振电流产生，稳压器的励磁电流增大，引起稳压内部压降增加，使输出电压严
10、重下降。 3、 输出电压不稳 测量稳压器输出电压时电压表指针随输入电压的升降而摆动。其主要原因是电源频率不稳或谐振电容容量改变等原因造成。,练习题,1、X线机中为什么要使用稳压器？ 2、稳压器无输出是什么原因造成的？ 3、谐振式磁饱和稳压器的稳压性能主要由什么决定？,第三节 空间电荷抵偿变压器,一、作用（熟悉）,空间电荷是X线管的灯丝侧后方发射的电子所形成。由于空间电荷的存在，在灯丝加热电压不变的情况下，管电流将随管电压的改变而改变，其影响如图所示。为了保持x线管管电流免受空间电荷的影响，达到管电流和管电压单独调节的目的。而使用空间电荷抵偿变压器。补偿方法有：降压补偿法和升压补偿法。,二、结构
11、,空间电荷抵偿变压器是一个多绕组多抽头的降压变压器，如图所示。根据所选管电流的大小可选取不同的抽头进行合理抵偿，抵偿变压器上有多个抽头与管电流选择器联动，只要选择适当，基本能消除空间电荷的影响。空间电荷抵偿变压器在电路中有两种连接方法。,三、连接方法 （熟悉）,1、降压抵偿法 该法是以最低管电压为基准，使灯丝加热电压随管电压的升高而降低。在电路连接上是把抵偿变压器的初级绕组与高压变压器初级绕组并联，其次级绕组与X线管灯丝加热变压器的初级绕组反相串联。,其抵偿过程是：管电压抵偿变压器初级电压次级电压灯丝电压，反之相反，从而使灯丝的加热电压随管电压的升高而降低，随管电压的降低而升高，达到跟踪抵偿的
12、目的。国产XG-200型、KF-200型、F30-型等X线机都属这种方法。,2、升压抵偿法 该法是以最高管电压为基准，使灯丝加热电压随管电压的降低而升高。在电路连接上是把抵偿变压器的初级绕组引线分别接于自耦变压器绕组的末端和高压变压器初级的末端。其次级与X线管灯丝加热变压器同相串联。,其抵偿过程是：管电压 抵偿变压器初级电压抵偿变压器次级电压灯丝电压，反之相反，同样达到跟踪抵偿的目的。国产F78-型、F78-型等X线机都采用此种方法。,四、常见故障（了解）,X线机开机后，空间电荷抵偿变压器得电，处于连续负荷工作状态。抵偿变压器的质量是其正常工作的关键。抵偿变压器的常见故障一般是绝缘能力下降，使
13、匝间、层间击穿短路及电流增大，导致抵偿变压器烧毁。一旦发现抵偿变压器损坏，必须更换，并进行调整。,练习题,一、名词解释 空间电荷：存在于半导体内部局部区域的剩余电荷即为空间电荷。 二、问答题 1、X线机为什么要使用空间电荷抵偿变压器？ 2、空间电荷抵偿变压器在X线机中有哪几种连接形式？,百度百科：空间电荷,在pn结中，电子和空穴带有相反的电荷，它们在扩散过程中要产生复合（中和），结果使P区和N区中原来的电中性被破坏。 P区失去空穴留下带负电的离子，N区失去电子留下带正电的离子， 这些离子因物质结构的关系，它们不能移动，因此称为空间电荷， 它们集中在P区和N区的交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是所谓的PN结。,小结,1、控制台的作用是根据需要选择合理的检查方式，比较准确地控制X线的发生和停止。 2、谐振式磁饱和稳压器的作用是：自动稳定X线管灯丝加热电压，使其不受电源电压波动的影响。 3、空间电荷抵偿变压器的作用是使管电流的调节不受管电压的影响，保证管电流和管电压的独立调节，补偿方法有：低压抵偿法和升压抵偿法。,THANK YOU,
