JPH054800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 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
装置に関し、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。

（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。

具体的には、Ｘ線管の真空中にある陽極に、一
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、回転子と一体となつた陽極
を回転させている。

このコイルに電流を供給するものがＸ線管の陽
極回転駆動装置であり、一般にＸ線管のスタータ
とよばれている。

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電源と同じであるが、前述
したように、真空中の回転子を回転させる為に効
果が悪いこと、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。

一方、Ｘ線の非発生時には陽極の高速回転によ
る機械的摩耗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。

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異るもの
である。また個々のＸ線管によつても異るばかり
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。

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
供給していたので、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
場合には相当余分な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つ
た。

（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、
熱発生の問題があつた。

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。

［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。
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。

（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、よつて、不要な熱も発
生しない。

（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
力を停止さる信号を出力する制御回路である。

以上の構成にあつて、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。

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が変化す
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b₁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b₁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。

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。

これが出来なかつた従来は、b₁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の包絡線の信号を得て、任意
の設定値と比較するか、変化のなくなつた点を検
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。

この任意の設定値は、予め決めておくか、一度
ｃ点の値を検出してから自動的に決めればよい。
なお、温度などによつ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。

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コンバータによつて逐時
分相回路電流を読み取ることによつて値を設定値
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。

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。

このような本実施例によると、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
ができるので、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。

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。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。

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てき、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。

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
であつて、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。

本発明は以上の実施例に限定されるものではな
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。

［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、よつて、不要な熱も発生しないも
のとなる。

よつて、本発明によれば、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。

【図面の簡単な説明】

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線管、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線管の陽極を回転駆動すべくその固定子コ
   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、 前記進相コンデンサに流れる電流を測定する手
   段と、 この手段による測定値から前記固定子コイルと
   進相コンデンサとの直列共振の状態を検知する手
   段と、 この手段により検知された前記直列共振の状態
   をに応じて前記交流電力の供給を低減する手段
   と、を備えたことを特徴とするＸ線管の陽極回転
   駆動装置。