JPH01241797A - Anode rotary driving device of x-ray tube - Google Patents
Anode rotary driving device of x-ray tubeInfo
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- JPH01241797A JPH01241797A JP63067706A JP6770688A JPH01241797A JP H01241797 A JPH01241797 A JP H01241797A JP 63067706 A JP63067706 A JP 63067706A JP 6770688 A JP6770688 A JP 6770688A JP H01241797 A JPH01241797 A JP H01241797A
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- ray tube
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(Pi業上の利用分野)
本発明はX線診断装置等に装備されるX線管(回転陽極
X線管)の陽極を回転するための駆動装!に関し、特に
不要な発熱を抑制することができるようにしたX線管の
陽極回転駆動装置に関する。[Detailed description of the invention] [Object of the invention] (Field of use in Pi industry) The present invention provides a drive for rotating the anode of an X-ray tube (rotating anode X-ray tube) installed in an X-ray diagnostic device, etc. Attire! In particular, the present invention relates to an anode rotation drive device for an X-ray tube that can suppress unnecessary heat generation.
(従来の技術)
回転陽極X線管(以下単に「X線管」と言う、)は、陽
極を回転させ、陽極に発生する熱を分散させることによ
り多量のX線を得ることができるものである。(Prior Art) A rotating anode X-ray tube (hereinafter simply referred to as "X-ray tube") is a device that can obtain a large amount of X-rays by rotating the anode and dispersing the heat generated at the anode. be.
具体的には、X線管の真空中にある陽極に、−般的なモ
ータでいうところの回転子を取付け、真空壁の外側に二
つのコイルを巻いて固定子とし、この二つのコイルに位
相の異る電流を供給して回転磁界を発生させて、回転子
と一体となった陽極を回転させている。Specifically, a rotor, similar to that of a typical motor, is attached to the anode in the vacuum of an X-ray tube, and two coils are wound around the outside of the vacuum wall to form a stator. The anode, which is integrated with the rotor, is rotated by supplying currents with different phases to generate a rotating magnetic field.
このコイルに電流を供給するものがX線管の陽極回転駆
動装!であり、一般にX線管のスタータとよばれている
。What supplies current to this coil is the X-ray tube's anode rotation drive! It is generally called an X-ray tube starter.
このように、この回転駆動装置は、原理的には一般的な
誘導モータのtaと同じであるが、前述したように、真
空中の回転子を回転させる為に効率が悪いこと、そして
X線を発生する時にのみ回転していればよいのであるが
、0.5〜3秒程度の極く短時間のうちに1分間に1万
回転程の高速にまで回転を立上げる必要から大電力をX
線管のコイルに供給するものである。In this way, this rotary drive device is in principle the same as the general induction motor TA, but as mentioned above, it is inefficient because it rotates the rotor in a vacuum, and it is It is sufficient to rotate only when generating X
It supplies the coil of the wire tube.
一方、X線の非発生時には陽極の高速回転による機械的
牽粍を防止する為に低速回転ないしは静止させるために
ブレーキ用電力も供給する。このため、X線管の温度上
昇により、X線管の連続使用が制約されたり、X線管の
寿命にも影響するものであり、この熱発生はX線管本来
のX線発生による熱発生と同程度にもなる程大きなもの
である。On the other hand, when no X-rays are generated, braking power is also supplied to keep the anode rotating at a low speed or stationary in order to prevent mechanical stress caused by high-speed rotation of the anode. For this reason, the temperature rise in the X-ray tube restricts its continuous use and affects the life of the X-ray tube.This heat generation is due to the heat generated by the X-ray tube itself It is so large that it is about the same size.
ところで、この陽極を回転させるのに必要な電力は、静
止状態から立上げるのと少しでも回転している状態から
立上げるのとでは大きく興・るものである、また個々の
X線管によっても異るばかりではなく、同じX線管にお
いても経時的に変化するものである。By the way, the power required to rotate this anode varies greatly depending on whether you start it up from a stationary state or from a state where it is rotating even slightly, and it also depends on the individual X-ray tube. Not only are they different, but they also change over time even within the same X-ray tube.
そこで従来は、静止状態からしかも正常な総べてのX線
管の陽極が回転するだけの大きな電力を供給していなの
で、たいていの場合必要以上の電力を供給することにな
り、少しでも回転している場合には相当余分の電力の供
給となり熱発生は前記の様に大きなものとなるという問
題点があった。Therefore, in the past, a large amount of power was supplied to rotate the anodes of all normal X-ray tubes from a stationary state, so in most cases, more power was supplied than necessary, and even a small amount of rotation was required. In this case, there is a problem in that a considerable amount of extra power is supplied and heat generation becomes large as described above.
(発明が解決しようとする課題)
このように従来の技術においては、必要以上に電力を固
定子コイルに供給していることになり、熱発生の問題が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional technology, more power than necessary is supplied to the stator coil, resulting in the problem of heat generation.
そこで本発明の目的は、不要な電力を供給せずして不要
な熱の発生を極力防止するようにしたX線管の陽極回転
駆動装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an anode rotation drive device for an X-ray tube that prevents generation of unnecessary heat as much as possible without supplying unnecessary power.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention has a structure in which the following means are taken to solve the above problems and achieve the objects.
すなわち、本発明は、X線管の陽極を回転駆動するべく
その固定子コイル及び進相コンデンサに交流電力を供給
するX線管の陽極回転駆動装置において、前記固定子コ
イル及び進相コンデンサが直列共振の状態を検知し該検
知により前記交流電力の供給を停止又は低減する手段を
設けたことを特徴とする。That is, the present invention provides an anode rotation drive device for an X-ray tube that supplies alternating current power to a stator coil and a phase advance capacitor to rotationally drive the anode of an X-ray tube, in which the stator coil and the phase advance capacitor are connected in series. The present invention is characterized by providing means for detecting a state of resonance and stopping or reducing the supply of the AC power based on the detection.
(作 用)
このような構成によれば、固定子コイル及び進相コンデ
ンサが直列共振の状態では、陽極の回転が上限に達した
ことを間接的に示しているので、直列共振の状態検知に
より交流電力の供給を停止又は低減することにより、固
定子コイルには必要以上に電力は供給されず、よって、
不要な熱も発生しない。(Function) According to such a configuration, when the stator coil and the phase advance capacitor are in a state of series resonance, it is indirectly indicated that the rotation of the anode has reached the upper limit, so the detection of the state of series resonance can be used to detect the rotation of the anode. By stopping or reducing the supply of AC power, the stator coils are not supplied with more power than necessary, and therefore,
No unnecessary heat is generated.
(実施例)
以下本発明にかかるX線管の陽極回転駆動装置を第1図
を参照して説明する。第1図において、1は任意の周波
数の交流出力をX線管2に供給するインバータ回路、3
と4はX線管の陽極を回転させる回転磁界を発生させる
固定子の二つのコイル、5はコイル4に出力を分相させ
て供給する為の進相コンデンサ、6はその分相された出
力の電流を検出する電流検出器、7は電流検出器から送
られてくる信号を測定し、インバータ回路1の出力を停
止させる信号を出力する制御回路である。(Example) The anode rotation drive device for an X-ray tube according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is an inverter circuit that supplies an AC output of an arbitrary frequency to an X-ray tube 2;
and 4 are two coils of the stator that generate a rotating magnetic field that rotates the anode of the X-ray tube, 5 is a phase advancing capacitor for supplying the phase-split output to coil 4, and 6 is the phase-split output. 7 is a control circuit that measures the signal sent from the current detector and outputs a signal to stop the output of the inverter circuit 1.
以上の構成にあって、第2図を参照して電流検出器6の
波形を示し、その動作を説明する。With the above configuration, the waveform of the current detector 6 will be shown and its operation will be explained with reference to FIG.
第2図(a)は、X線管2の陽極が制止状態から回転を
立上げる場合である。インバータ回路1の出力は一定で
あるが、陽極が回転を上げていくにつれてコイル4の等
価的インピーダンスか変化する。そうすると、進相コン
デンサ5とコイル4は直列共振状態になり、分相回路の
インピーダンスは低下して、分相の電流はaからblへ
と上昇していく、そして回転が上限に達すると電流上昇
も停止し、従来の場合だとblからCへと推移して、規
定の時間が経過したCでインバータ回路1は出力を停止
又は低減していた。FIG. 2(a) shows a case where the anode of the X-ray tube 2 starts rotating from a stopped state. Although the output of the inverter circuit 1 is constant, the equivalent impedance of the coil 4 changes as the rotation of the anode increases. Then, the phase advancing capacitor 5 and the coil 4 enter a series resonance state, the impedance of the phase splitting circuit decreases, and the current of the splitting phase increases from a to bl, and when the rotation reaches the upper limit, the current increases. In the conventional case, the inverter circuit 1 would have transitioned from bl to C, and at C after a specified time had elapsed, the inverter circuit 1 would have stopped or reduced its output.
このように、この分相出力の電流を観測することにより
、陽極の回転が上限゛に達したことを間接的に知ること
ができる。In this way, by observing the current of this phase-split output, it is possible to indirectly know that the rotation of the anode has reached the upper limit.
これが出来なかった従来は、blからCにかけて、前述
した様に余分な電力を供給していたのである。しかるに
、制御回路7は電流検出器6の出力を検波してa→b1
の包路線の信号を得て、任意の設定値と比較するか、変
化のなくなった点を検出するか、あるいはこの両者によ
り、b1点を検出し、インバータ1の出力を停止又は低
減させるのである。In the past, where this was not possible, extra power was supplied from bl to C as described above. However, the control circuit 7 detects the output of the current detector 6 and changes a→b1.
The b1 point is detected and the output of inverter 1 is stopped or reduced by obtaining the envelope line signal and comparing it with an arbitrary set value, or by detecting the point where there is no change, or both. .
この任意の設定値は、予め決めておくか、−度C点の値
を検出してから自動的に決めればよい。This arbitrary set value may be determined in advance or automatically determined after detecting the value of the -degree C point.
なお、温度などによって経時的に電流が変化していく場
合には、出力が中断されずに規定された時間のC点で電
流値を検出して、この値を新設定値に自動的に更新すれ
ばより確実となる。In addition, if the current changes over time due to temperature, etc., the current value is detected at point C at a specified time without interrupting the output, and this value is automatically updated to the new set value. That will make it more certain.
この制御回路7は、一実施例を述べるならば、全波整流
回路とA/DコンバータとCPUとで構成され、CPU
はA/Dコンバータによって逐時分相回路電流を読み取
ることによって値を設定値と比較したりその変化分を計
算し、b1点を知ることができる。To describe one embodiment, this control circuit 7 is composed of a full-wave rectifier circuit, an A/D converter, and a CPU.
The b1 point can be determined by reading the phase-separating circuit current using an A/D converter, comparing the value with a set value, and calculating the amount of change.
第2図(b)は、X線管2の陽極が少しでも回転してい
る場合に回転を上限まで立上がらせた時のもので、本例
によれば、b2からCまでの余分な出力は停止させるこ
とができる。Figure 2 (b) shows the result when the anode of the X-ray tube 2 is rotated even slightly and the rotation is raised to the upper limit. According to this example, the extra output from b2 to C is can be stopped.
このように本実施例によると、X線管2の個々のばらつ
きや、立上げる時にすでに多少なりとも回転しているか
どうかに関係なく回転が上限に達したらインバータ回路
1の出力を停止させることかできるので、必要最小限の
電力で陽極回転を制御することができるのである。According to this embodiment, the output of the inverter circuit 1 is stopped when the rotation reaches the upper limit, regardless of individual variations in the X-ray tube 2 or whether or not it is already rotating to some extent at the time of startup. Therefore, the anode rotation can be controlled with the minimum amount of power required.
また、長時間X線を発生させる時は、従来は回転立上げ
時に比較したら小さな電力を持続的に供給していたので
あるが、これも長時間になると、立上げ時と同程度の熱
損失をX線管に与えていた。In addition, when generating X-rays for a long time, conventionally a small amount of power was continuously supplied compared to when starting up the rotation, but over a long period of time, the heat loss was the same as when starting up. was given to the X-ray tube.
本実施例によれば、この時も持続的に電力を供給する必
要はなく、断続的に陽極の回転が上限に達するだけを電
力を補給するという制御が可能である。According to this embodiment, there is no need to continuously supply power at this time, and it is possible to perform control such that power is intermittently supplied only when the rotation of the anode reaches the upper limit.
以上のように、本実施例によれば、X線管の発熱を小さ
くすることができ、X線管の発熱による使用制限を少く
してX線診断の効率を高めることができる上に、X線管
の寿命も延ばすことができるという利点がある。As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the heat generation of the X-ray tube, reduce the restrictions on the use of the X-ray tube due to heat generation, and improve the efficiency of X-ray diagnosis. This has the advantage that the life of the wire tube can also be extended.
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、陽極の
回転が上限に達したことを検出する手段としては、直列
共振の状態を検出すればよいのであって、分相回路の電
流ばかりでなく、進相コンデンサの両端の電圧やコイル
4の電圧を検出しても同様の結果が得られるものである
。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the means for detecting that the rotation of the anode has reached the upper limit can be simply by detecting the state of series resonance, and by simply detecting the current in the phase splitting circuit. Instead, similar results can be obtained by detecting the voltage across the phase advancing capacitor or the voltage across the coil 4.
本発明は以上の実施例に限定されるもではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention.
[発明の効果]
以上のように本発明では、固定子コイル及び進相コンデ
ンサが直列共振の状態を検知し該検知により交流電力の
供給を停止又は低減する手段を設けたことにより、固定
子コイル及び進相コンデンサが直列共振の状態では、陽
極の回転が上限に達したことを間接的に示しているので
、直列共振の状態検知により交流電力の供給を停止又は
低減することにより、固定子コイルには必要以上に電力
は供給されず、よって、不要な熱も発生しないものとな
る。[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the stator coil and the phase advance capacitor are provided with means for detecting the state of series resonance and stopping or reducing the supply of AC power based on the detection. When the phase advance capacitor is in series resonance state, this indirectly indicates that the rotation of the anode has reached the upper limit. Therefore, by stopping or reducing the supply of AC power by detecting the series resonance state, No more power is supplied than necessary, and therefore no unnecessary heat is generated.
よって、本発明によれは、不要な電力を供給せずして不
要な熱の発生を極力防止するようにしたX線管の陽極回
転駆動装置を提供できる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an anode rotation drive device for an X-ray tube that prevents generation of unnecessary heat as much as possible without supplying unnecessary power.
第1図は本発明にかかるX線管の陽極回転駆動装置の一
実施例の構成を示す回路図、第2図は同実施例の動作を
示す波形図である。
1・・・インバータ回路、2・・・X!I管、3.4・
・・固定子コイル、5・・・進相コンデンサ、6・・・
電流検出器、7・・・制御回路。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of an anode rotation drive device for an X-ray tube according to the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the embodiment. 1...Inverter circuit, 2...X! I tube, 3.4・
... Stator coil, 5... Phase advance capacitor, 6...
Current detector, 7... control circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue
Claims (1)
進相コンデンサに交流電力を供給するX線管の陽極回転
駆動装置において、前記固定子コイル及び進相コンデン
サが直列共振の状態を検知し該検知により前記交流電力
の供給を停止又は低減する手段を設けたことを特徴とす
るX線管の陽極回転駆動装置。In an anode rotation drive device for an X-ray tube that supplies alternating current power to a stator coil and a phase advance capacitor to rotationally drive an anode of the X-ray tube, the stator coil and the phase advance capacitor detect a state of series resonance. An anode rotation drive device for an X-ray tube, comprising means for stopping or reducing the supply of alternating current power based on the detection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067706A JPH01241797A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Anode rotary driving device of x-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067706A JPH01241797A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Anode rotary driving device of x-ray tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241797A true JPH01241797A (en) | 1989-09-26 |
| JPH054800B2 JPH054800B2 (en) | 1993-01-20 |
Family
ID=13352672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067706A Granted JPH01241797A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Anode rotary driving device of x-ray tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241797A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073771A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 株式会社島津製作所 | Rotating anode type X-ray tube device and its rotating anode driving device |
| US11147151B2 (en) | 2019-05-07 | 2021-10-12 | Shimadzu Corporation | Rotary anode type X-ray tube apparatus comprising rotary anode driving device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820499U (en) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | 株式会社島津製作所 | Rotation detection circuit for rotating anode X-ray tube |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067706A patent/JPH01241797A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820499U (en) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | 株式会社島津製作所 | Rotation detection circuit for rotating anode X-ray tube |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073771A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 株式会社島津製作所 | Rotating anode type X-ray tube device and its rotating anode driving device |
| US11147151B2 (en) | 2019-05-07 | 2021-10-12 | Shimadzu Corporation | Rotary anode type X-ray tube apparatus comprising rotary anode driving device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054800B2 (en) | 1993-01-20 |
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