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1、I三三晶S350矢量变频器在碎石机上的应用S350系列是新一代高性能矢量变频器，有如下特点:快速响应制均可选路模拟量上限自动采用最新高速电机控制专用芯片 DSP，确保矢量控制硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控 择强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两 输出独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩 限制，有效抑制过流频繁跳闸宽电压输入，输出电压自动稳压(AVR)，瞬间掉电不停机，适应能力更强内置先进的PID算法，响应快、适应性强
2、、调试简单 ；16段速控制，简易PLC实现定时、定 速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器 4 85通讯组网集中控制碎石机碎石机碎石机按照大类可分为医用碎石机和矿业碎石机。碎石机是指排料中粒度大于三毫米的含量占总排料量 50%以上的粉碎机械。体外冲击波碎石术(extracorporealshoekwavelithotripsy，ESWL)的优点在于它的治疗过 程基本是非侵人性的，患者易于接受，而且它的治疗成功率高，对人体组织的损伤较少，目前在临床上已得到广泛 的
3、应用。碎石机，应用于医学领域体外冲击波碎石术(extracorporealshoekwavelithotripsy，ESWL)的优点在于它的治疗过程基本是非侵人性 的，患者易于接受，而且它的治疗成功率高，对人体组织的损伤较少，目前在临床上已得到广泛的应用。冲击式的结构特征：HX型立式冲击破碎机由进料斗、分料器、涡动破碎腔、叶轮体、主轴总成、底座、传动装置及电机等七部分组成。1、 进料斗进料斗的结构为一倒立的棱台体(或圆筒体)，进料口设置耐磨环，从给料设备的来料经给料 斗进入破碎机。2、 分料器分料器安装在涡动破碎腔的上部，分料器的作用就是将从给料斗来料进行分流，使一部分物料经 由中心入料管直接
4、进入叶轮被逐渐加速到较高速度抛射出去，使另一部分物料从中心入料管的外侧，旁路进入涡动 破碎腔内叶轮的外侧，被从叶轮抛射出来的高速度物料冲击破碎，不增加功率消耗，增大生产能力，提高破碎效率。3、 涡动破碎腔涡动破碎腔的结构形状为上、下两段圆柱体组成的环形空间，叶轮在涡动破碎腔内高速旋 转，涡动破碎腔内也能驻留物料，形成物料衬层，物料的破碎过程发生在涡动破碎腔内，由物料衬层将破碎作用涡 动破碎腔壁隔开，使破碎作用仅限于物料之间，起到耐磨自衬的作用。观察孔是观察叶轮流道发射口处耐磨块的磨 损情况及涡动破碎腔顶部衬板的磨损情况，破碎机工作时必须将观察孔密封关严。分料器固定在涡动破碎腔的上部 圆柱段。叶
5、轮高速旋转产生气流，在涡动破碎腔内通过分料器、叶轮形成内部自循环系统。4、 叶轮叶轮结构由特殊材料制作的一空心圆柱体，安装在主轴总成上端轴头上，用圆锥套和键联接传递 钮距，高速旋转，叶轮是HX立式冲击破碎机的关键元件。物料由叶轮上部分料器的中心入料管进入叶轮的中心。 由叶轮中心的布料锥体将物料均匀的分配到叶轮的各个发射流道，在发射流道出口，安装有特殊材料制成的耐磨块， 可以更换。叶轮将物料加速到6075m/s速度抛射出去，冲击到涡动破碎腔内的物料衬层，进行强烈的自粉碎，在 锥帽和耐磨块之间装有上、下流道板，保护叶轮不受磨损。5、 主轴总成主轴总成安装在底座上，用以传递电动机经由三角皮带传来的动
6、力及支撑叶轮旋转运动。主 轴总成由轴承座、主轴、轴承等组成。6、 底座 涡动破碎腔、主轴总成、电动机、传动装置均安装在底坐上，底座结构形状，中部为四棱柱空间， 四棱柱空间的中心，用于安装主轴总成，两侧形成排料通道。双电动机安装在底座纵向两端，底座可安装在支架上， 也可直接安装在基础上。7、 传动装置采用单电机或双电机驱动的皮带传动机构(75KW以上，为双电机传动)，双电机驱动两台电 动机分别安装在主轴总成两侧，两电机皮带轮用皮带与主轴皮带轮相连，使主轴两侧受力平衡，不产生附加力矩。8、 支架根据破碎机工作场所不同一露天作业或室内作业，可以考虑配置支架或不配置支架。9、 润滑系统采用美孚车用润滑
7、脂特级集中润滑，润滑部位为主轴总成上部轴承和下部轴承两处，为使注 油方便，用油管引到机器外侧，用于油泵定期加油。体外冲击波碎石机的分类这类仪器按其震波源的不同一般分为三种：液电式、电磁式和压电式。液电式应用较早，于1980年2月2日在德国慕尼黑首次使用于临床。这种碎石机是用水下电极的尖端通过瞬 间高压放电产生冲击波，毫微秒级的强脉冲放电产生的液电效应，冲击波经半椭圆球反射体聚焦后，通过水的传播 进人人体，其能量作用于第二焦点，结石在冲击波的拉应力和压应力的多次联合作用下粉碎。压电式是由许多安装在约50cm球冠上的陶瓷晶体元件，在电脉冲作用下产生压电效应，使晶体快速变形产生 机械振动，即电效应转
8、变为机械效应，振动产生冲击波到达球心聚焦进行碎石。电磁式碎石机是通过高压电容器对一个线圈放电，放电产生的脉冲电流形成一很强的脉冲磁场，引起机械振动 并在介质中形成冲击波，经声透镜聚焦得到增强而粉碎结石。编辑本段碎石机产生冲击波的充放电电路无论是液电式、电磁式或压电式波源都要求有一套充电和瞬时放电的电路，要求放电时间1弘s左右，放电电 流达几千mA。此电路分充电电路和放电电路两部分，交流电经调压路T1调压后经变压器T2升压，电压可达几kV至十几kV，经整流后向电容器C充电储能。当触发器S导通，电容的电荷向冲击波源装置W瞬时放电而产生 冲击波，为取得良好的冲击波形，放电时间要求在1us以内。产生冲
9、击波的能量决定于电容储存的能量，其能量公 式为E： 1 / 2CU2，式中，E一能量，单位焦耳(J)； C一电容量，单位法拉(F)； U 一充电电压，单位伏特(V)。如一 台碎石机的电容0. 5uF，使用电压10kV，则其能量为E： 1/2X (0. 5X106)X(10X103)=25J，若放电时间t 为2uS，根据放电电流公式I=CU/t算得瞬时放电电流为I=(0.5X10-6)X(10X103)(2X10-6) = 2500AO从以上分 析可知，冲击波的能量取决于充电电压U和电容C的值，因各种碎石机的电容C在0.3-1.0UF之间，变化不大， 但能量与电压U的平方成正比，所以能量的高低主
10、要取决于高压，电压越高，能量越大，焦点处冲击波压强也越大， 结石就越容易粉碎。但太大的能量容易给患者造成损伤，因此碎石机均向低能高效、低副作用的方向发展。 编辑本段冲击波波源液电式冲击波波源目前碎石机的波源以液电式居多，因其发展早、技术成熟、碎石效果好而被广泛采用。液电式冲击波源是一个半椭圆形金属反射体内安置电极，反射体内充满水，当高压电在水中放电时，在电极极尖处产生高温高压， 因液电效应而形成冲击波，冲击波向四周传播，碰到反射体非常光滑的内表面而反射，电极极尖处于椭球的第一焦 点处，所以在第一焦点(f1)发出的冲击波经反射后就会在第二焦点(f2)聚集，形成压力强大的冲击波焦区，当人体 结石处
11、于第二焦点时，就会被粉碎。 压电式冲击波波源压电式冲击波波源是一个半球的内壁安装很多压电晶体，当有高频高压电通过压电晶体时，压电晶体就会伸缩 产生振动，从而使水介质产生超声冲击波，冲击波在圆球的球心三处聚焦，当结石处于焦点处时，就会被强大的冲 击波粉碎。电磁式冲击波波源电磁式冲击波波源可分为平板式和圆筒式两种。平板式电磁波源是一个中空圆柱体，圆柱体一端有组高频线圈，当高频高压脉冲电流通过时，线圈产生脉振磁场，根据电磁场感应定律可知，靠近线圈前端的平板金属膜 就会发生振动，从而使水介质产生冲击波，平行直线传播的冲击波穿过双面凹的声透镜后在透镜的焦点f )处聚焦，强大的冲击波可把处于焦点处的结石粉
12、碎。圆筒式电磁波波源是一个圆筒形绝缘体外壁安装若干组高频线圈，线圈外是一个圆筒形金属振膜，整个装置安放在一个旋转抛物线形成反射体底部，当有高频高压电流通过线圈时， 线圈周围产生脉振磁场，根据电磁感应原理，圆筒形金属振膜就会产生震动，从而使水介质产生冲击波，冲击波平 行向四周传播，碰到反射体非常光滑的内表面而反射，然后在抛物面的焦点f处聚焦，当结石处于焦点处时，就会 被强大的冲击波粉碎。编辑本段三种波源性能比较液电式冲击波波源是最早使用的波源，发展时间长，技术也比较成熟，已广泛应用于临床，其冲击波能量大， 但噪声也较大，消耗电极。液电式的冲击波属球面波，对组织的损伤较压电式和电磁式稍大。压电式和
13、电磁式冲击 波能量不如液电式，但噪声较小，压电式的噪声更小，都有不需消耗电极和治疗成本低的优点。从碎石效果来看，液电式产生的能量较强，可调范围大，效果较好。压电式产生的是窄脉冲冲击波，功率较小；但波长短，结 石粉碎的颗粒小，可以成细砂状粉末，有利于排出体外。电磁式每次转换的能量有一定损失，但能量稳定和重复性 较好，能达到较好的碎石效果，其产生的冲击波属平面波，避免厂直达波的损伤。就人体的安全来说压电式和电磁 式较好，对人体的影响较小。从设备的制造工艺和要求方面，压电式晶体的质量和寿命及安装都要求较高，否则每 个晶体触发脉冲难以同步。而电磁式的充电电压较高，所以线圈绝缘要求高，如放电次数多易产生
14、短路现象。 编辑本段定位系统体外冲击波碎石机的定位，就是要求结石能准确地移动到并固定在冲击波焦区范围内，达到有效碎石的目的。 目前碎石机均采用医用X线或者B超进行定位。碎石机原理图1 X线定位系统X线定位分单束X线定位和双束X线定位两种形式。 1.1旋转式C形臂单束X线交叉定位 C 形臂两端分别固定一个X线球管和影像增强器，C形臂可作以冲击波焦点为圆心的平面转动或球面运动，X线投影 中心经过焦点。把C形臂任意转动两个角度，就可以进行定位，此种定位系统定位清晰、准确、快捷。同时当C形 臂处于正投影位置时，可以得到与KW平片相同的图像，便于寻找结石，它还可以从多个角度观察结石在碎石过程 中的形态变
15、化。它因只使用一套X线系统大大降低了碎石机的造价，因此目前各厂家生产的X线定位的碎石机大多 采用此种C形臂的形式。1. 2双束X线交叉定位双束X线定位是把两套X线装置互成一定角度，固定在机器上，双束X线中心分别经过焦点f，且相交于f点，通过调整结石至f点定位。此种定位因X线束固定而难以避 开有骨骼组织的阻挡使图像质量差，同时其操作步骤繁琐，碎石机造价又高，因此目前各碎石机生产厂家已基本淘 汰此种定位系统。2B超定位系统B超定位系统包括B超探头、B超机和探头支架，探头支架除极少数使用机械手外，大部分都是安装在冲击波源旁边，尽管各厂家生产的n超定位方式有差异，但总的原理是一致的。就是使 H超探头的
16、中心延长线经过焦点f，并使探头沿着这一轴线伸缩运动，根据已知的探头至焦点距离和利用B超的测 距功能，就能把结石准确地定位在焦点f上。3 X线与B超定位系统的比较X线与B超定位都有着各自的缺点。X线定位具有图像清晰，可直接地看到结石的立体形态及碎石过程中结石的粉碎程度，操作技术易掌握。缺点 是X线对人体有一定的放射性损害，曝光时间要求尽量短，使用X线剂量应尽量低。阴性结石不能直接定位，要借 助其他方式才能定位。B超定位无放射性，对人体几乎无损伤，对一些不宜受X线辐照部位的结石尤其适用。B超 对阴、阳性结石均可显示，可实时连续跟踪、监控。B超定位碎石机因无昂贵的X线设备，因此机器造价低，占地 面积小。其缺点是操作技术要求高，不如X线定位直观、准确、快捷。 4 X线B超双定位系统
