M hộ g hƣ g gồ 3 hâ ử R.L.C ối iế ( hh 3.1)
3.2. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CỦA MÁY X-QUANG CAO TẦN
3.2.1 Bộ đổi tần
Sự h h ơ b ủa máy X quang ầ bộ i ầ . ộ ồi ầ g y X g ầ gồ hối (hình 3.3).
Hình 3.3. Bộ đổi tần
Hình 3.4. Dạng sóng ra bộ đồi tần.
Nguyên lý hoạt độngcủa máy X quang cao tần
- iệ h h i ( ộ h h ặ b h ) ầ ố g ghiệ 50Hz ƣ g trên cùng (hình 3.4) - Chỉ h ƣ h h ộ hiề bằ g hẳ g ƣ g ố h i h h 3.4 - Nghị h ƣ h h iệ x y hiề ầ ố (30 ÷ 100) KHz ể ƣ i biế ƣ g ố b h h 3 4. M y X g ầ ƣợ g i ấ h ừ h g hụ KHz y.
3 3 MẠCH TẠO CAO ÁP MÁY X-QUANG CAO TẦN
Ng i bộ ồi ầ ói ó ò ó h biế áp hỉ h ƣu cao áp, bóng X quang:
Hình 3.5. Sơ đồ khối mạch tạo cao áp máy X quang cao tần.
iệ ghị h ƣ ó ầ ố (30 ÷ 100) KHz ƣợ ƣ i ầ biế g . Chú g ó hể xe hối hƣ i R gồ : iế áp cao áp, hỉ h ƣ cao áp, bóng X quang.
P = kV.mA
T g ó: kV : iệ ặ ê ố bó g X g. mA: Dòng qua bóng X quang.
V i R iệ h ầ ó hệ: kV R
mA
3.4 SƠ ĐỒ CẤU TẠO MÁY X- QUANG CAO TẦN TRONG THỰC TẾ. [7,8]
H h 3.6 ẽ ơ ồ ấ y X g ầ ủ h g Shi dz h y hể hiệ hi iế h ơ ồ hối h h 3.5. C hối g h y ƣợ gi i hí h hƣ :
- M h g ồ b h bộ hỉ h ƣ ƣ ụ ể ấy iệ ộ hiề bằ g hẳ g (1)
- M h ghị h ƣ ƣợ g ấ iệ ừ (1) iệ ộ hiề ƣợ ghị h ƣ (2) ể ấy iệ x y hiề g ấ h ơ ấ ủ biế hế .
- M h hỉ h ƣ (3) ƣợ g ấ iệ ừ biế hỉ h ƣ h h iệ ộ hiề ừ h g (20KV ÷ 120 KV) ƣ bó g X g (4).
- iế ố ó bó g X g (5) ùy he y ầ ủ iệ h h ngƣ i ử dụ g iề hỉ h i ặ h bó g X g hế ộ ố ó h y ố tóc bé.
- Khối iề hiể (7) iề hiể h yể i h g ố KV A iề hiể ó g hy i ƣ g iể .
Mạch nguồn DC (hình 3.7)
ây h hỉ h ƣ ó ƣợ ối ự iế i g ồ 1 h h ặ 3 h . V i g ồ 1 h hƣ g ƣợ ử dụ g h hỉ h ƣ bội ( hâ i) g ó ặ iố hé h ầ ƣợ h ộ g hi g ồ iệ hiề .
iệ hi hỉ h ƣ ƣợ b i ụ C iệ d g ủ ụ C hụ h ộ g ấ ủ y X g g ấ g h ị ố iệ d g g iệ DC ẽ bằ g g iệ h i ụ C1, C2. ể g h iệ d g h i b g h ụ ối g g i ụ Cl, C2 ỗi ụ y ó ị ố h g 6.000. F (1F = 10-6F) ị ố y ấ h i ụ hó . Mạch tạo xung Nhiệ ụ ủ h h i x g g ó ầ ố f ó hể iề hỉ h ƣợ ầ ố ộ ộ g h x g g y X g ầ hiệ y hƣ g ử dụ g h hợ (I e g ed Ci i ). Ch ỗi x g y ƣợ dù g ể iề hỉ h iệ ó g h yể h iệ ử g h ghị h ƣ .
Mạch nghịch lƣu
M h ghị h ƣ b gồ 4 h yể h iệ ử : Th1, Th2, Th3, Th4 (hình 3.7) ƣợ ối h h h ầ (hiệ y i h y hƣ g dù g IG T)
Hình 3.7. Mạch nghịch lưu dùng Thyristo. [5,6,7]
Phụ i ủ ầ ộ h gồ : iệ iệ iệ d g (R L C) ối iế . iệ x y hiề ầ ố 50Hz ƣợ ƣ h hỉ h ƣ gồ 6 iốt ầ ó iệ 1 hiề DC.
iệ 1 hiề hi hỉ h ƣ ƣợ ƣ ế 2 thyristor Th1, Th4 h ộ g hƣ g gồ ụ C, iệ L ắ iể gi ủ ầ (H h 3.7). Gi ử i h i iể ó x g ƣ ế ự G ủ Th1, Th4, 2 thyristor này thông, có dòng qua ộ dây L ụ C. Khi iệ h yể “0” 2 thyristor Th1, Th4 ắ ; Th2, Th3 thô g x ấ hiệ dò g L C he hiề gƣợ i.
Khi hy i h yể h ừ hông -> ắ ộ L ẽ x ấ hiệ dò g iệ ứ g ó bi ộ hấ hơ gƣợ hiề i dò g iệ hi hy i hông. ây dò g iệ h g g ố ể iệ i ò g iệ y gƣ i dù g 4 iố D1, D2, D3, D4 ỗi iố g g i 1 hy i or (hình 3.7).
V ó h h hầ iệ L iệ d g C, hi ó dò g x y hiề h y tro g h h y ẽ d ộ g i ầ ố bằ g ầ ố x g iề hiể
ộ L ẽ x ấ hiệ iệ ứ g UL iệ y ẽ ƣợ g hỉ h ƣ ể g ấ h ố bó g X g.
Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cao áp.
Mạch chỉnh lƣu cao áp
Nhiệ ụ ủ h iệ DC g ấ h ố bó g X g ề ơ b h hỉ h ƣ ũ g ựơ g ự hƣ hỉ h ƣu trong các máy X quang ầ ố hấ . C ộ dây hứ ấ ủ biế áp ũ g ƣợ hi 2 ộ h h 3.8. iể gi ủ 2 ộn cũ g ƣợ ối i ỏ y ể gi ự h h ệ h iệ gi ố i ỏ y ố i ỏ máy. Chính iề y ã iế iệm ƣợ iệ h iệ ủ biế áp d ũ g hị iệ gi 1/2 ầ d ế gi h h biế gi . M h hỉ h ƣ hƣ g ử dụ g h ầ h h ặ hỉ h ƣ bội .
Mạch đốt tóc máy X-Quang cao tần
Cũ g ƣơ g ự hƣ hối ố ử dụ g iệ ầ ố g ấ h h ố ó hứ g ũ g h i ử dụ g h hiế ồi ầ ố (bộ ồi ầ ).
Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý mạch đốt tóc máy X quang cao tần [5,6,7] Ngƣ i ũ g ử dụ g h ầ hƣ g hối . T g ơ ồ hình 3.9. gƣ i ử dụ g 1/2 ầ h ó hỏ và 1/2 ầ h ó . 1/2 ầ ử dụ g h ó gồ : Th1, Th2, D1, D2 ộ L1 ụ C2 và C3 hƣ y iệ DC C1 g ấ h C2, C3 iệ áp ỗi ụ bằ g 1/2 UC1 h i ụ C2, C3 ắ g g i C1 .Cũ g ƣơ g ự hƣ 1/2 ầ ử dụ g h ó h gồ C4, C5 iố D3, D4> thyristor Th3, Th4 [3,4].
Hình 3.10. Mạch đốt tóc đèn một máy X quang cao tần. [7,8]
Mạch anốt quay máy X-quang cao tần
Ng y ý h ƣơ g ự hƣ h biế ồi ầ ố ủ hối ố ó è . Sơ ồ g y ý h ố y ủ y X g ầ ƣợ ẽ
Hình 3.11. Mạch anốt quay của máy X quang cao tần.[5,6,7]
Ngƣ i ũ g ử dụ g h ầ gồ 4 hy i Th1, Th2, Th3, Th4, 2 ộ stator L2, L3 ỗi ộ ử dụ g 1/2 ầ . iệ DC ƣợ ặ ệ h i ụ C4, C5. 1/2 cầ gồ : L2, C2, Th1, Th3, D1, D3.
1/2 ầ còn i gồ : C3, L3, Th2, Th4, D2, D4.
Sơ đồ thực tế máy X-quang cao tần: [7,8]
Chức n ng của các khối trong sơ đồ hình 3.12. [7,8]
+ Khối K20 ( hối ấ iệ ).
- C ấ dây ầ ủ g ồ iệ 3 h x y hiề (L1, L2, L3). - i ộ iệ 380VAC/50Hz.
- Các bộ x g hiễ dù g h LC.
+ Khối GS (L hối ấ iệ ầ h hệ hố g b bệ h hâ ).
- C ấ dây ầ ủ g ồ iệ 3 h x y hiề (L1 L2, L3). - i ộ iệ 380VAC/50Hz.
- C bộ x g hiễ dù g h LC. - ộ ơ e iệ ừ ó g gắ iệ h hệ hố g.
+ Khối T2 ( biế 3 h ấ iệ ầ h hệ hố g).
- Có hiề ứ iệ g ấ h biế ( ầ ầ ). - ứ g ƣợ iệ 3 h ầ ừ 365 VAV ế 430 VAC / 50Hz. - ứ g ƣợ iệ ầ ừ 380 VAC ế 400 VAC/ 50Hz.
+ Khối Z1 ( bộ x g hiễ 3 h ấ iệ hệ hố g). - gồ bộ LC h 3 h .
- ứ g ƣợ iệ ầ ừ 380 VAC ế 400 VAC/ 50Hz. + Khối T1 ( biế 1 h ấ iệ h b g iề hiể hệ hố g). - Có hiề ứ iệ 1 h ừ 380 VAC ế 400 VAC/ 50Hz
+ Khối D160 ( bộ hỉ h ƣ ừ x y hiề AC h h DC ừ biế T1 ấ h b g h hệ hố g). - Hệ hố g b ệ dò g . - C hệ hố g ó g gắ . - C Led b g ồ h h hầ . + Khối SNT (L bộ g ồ DC ừ bộ ắ D160 ấ iệ h ) - Hệ hố g ị h iệ dò g iệ . - C ứ iệ : + 15 VDC, - 15 VDC, + 5 VDC.
+ Khối PS LS ( hệ hố g ó g gắ iệ h hối hỉ h ƣ ầ 3 h h h 1 hiề ).
- C g ắ ơ ó g gắ ƣợ h g h iề hiể .
- M h LS ó g iệ ể iể (TEST) ế h h h PS h ộ g ó g dò g g ấ h h.
- T g ƣ g hợ h hỉ h ƣ 3 pha có ự ố dò g g hệ hố g e e y iệ ƣợ 2 hú h g ủ bộ iệ D hƣ hiế ế h h PS gắ 3 h VAC ể b .
+ Khối D165 ( hệ hố g ầ ắ 3 h VAC h h VDC ) - Gồ hầ ử b ệ.
- Hệ hố g ỏ hiệ hỉ h ƣ . - C ầ ối g ồ DC
+ Khối D110 ( hệ hố g biế i iệ DC h h iệ x y hiề ầ ố g ấ h biế áp ủ hệ hố g X y a e y ƣ gi g ƣợ g ) - C e y ƣợ iệ DC 3 h ó bi ộ iệ ừ 480 ế 570 VDC - Dò g iệ ƣ 600 e. - C h h hầ ầ . - M h iề hiể h hệ hố g I e bộ x g hệ hố g … - ộ h yế h i g ấ IG T.
- C hầ ử IG T ó bi ộ iệ 1200 VDC dò g iệ iệ 400 ampe, dòng i 600 e.
- C hệ hố g .
- Hệ hố g h g i iề hiể ừ h CPU ủ hệ hố g.
+ Khối DLS ( hầ tử yề g ƣợ g ừ h g ấ i biế áp cao áp).
- ộ g ắ ơ ó g iệ h iề hiể hụ X-quang. - C h h í hiệ ừ CPU ủ hệ hố g.
- Hệ hố g .
+ Khối MPS ( biế áp hệ hố g ) - Thù g dầ hế biế áp cao áp.
+ Khối D220 ( hối g ấ g ƣợ g h ợi g ủ bó g X y) - iế áp g iệ ừ iệ DC h h iệ AC.
- M h IG T g ấ hỏ bi ộ iệ iề hỉ h ƣợ ừ 50 VAC ế 110 VAC / 50Hz ế 180Hz.
- Dò g iệ ấ h ợi g ≤ 5 e. - Cá h iề hiể h í hiệ .
- C biế hế g ấ iệ h ợi g hỏ. - C h b ệ.
+ Khối D115( h g ấ g ƣợ g h M A y ủ bó g X y). - M h biế i iệ DC h h A g ấ h M A ố y.
- M h IG T g ấ hỏ g ấ g ƣơ g h M A ố y.
- M h bi ộ iệ iề hỉ h ƣợ ừ 100 VAC ế 220VAC/ 50Hz ế 180 Hz hi M y i ố ừ 2700 / ế 3500 / hi h i h y i ố 3500 / ế 9700 / .
+ Khối D190 ( h iề hiể h M A ố y)
- M h iề hiể ó hứ g iề hiể ố y ủ A ố i ố 2700 ế 3500 / 3500 / ế 9700 /
- C h h í hiệ .
+ Khối O e i de ( h iề hiể h hệ hố g b bệ h hâ ) - iề hiể â g h b di h yể g g d
- Chứ ự g C e e hứ hi . + Khối XCS ( h d í hiệ ) + hối CPU- HD
- Lƣ h g i hệ hố g
+ Khối D292 (l h gi diệ gi y í h hệ hố g) + Khối D100 ( hệ hố g iề hiể hí h ủ hệ hố g)
- Gồ CPU hầ ề ủ y X-quang . - C hối hứ g K . M i e… - C hứ g b ệ.
3.5. Kết luận chƣơng 3
Nhƣ y iể h biệ hấ ề ặ ấ ủ y X- g ầ ố i y X- g hấ ầ bộ i ầ h bộ i ầ í hiệ iệ x y hiề h ƣợ bộ i ầ ó hể h y i ề ặ gi ị ầ ố g ố h hù hợ i y ầ í hiệ . Tầ ố h ƣợ ó hể i h g Hz h ó g ắ hƣ IG T y hi ể â g hiệ hụ X- g h ầ hú g i ấ ề hiế ế bộ ó g h i í hiệ i bộ i ầ ó hỉ ố THD h iề y h hƣ g ự iế i ế hụ ự iệ ị h ủ bộ h y ó h .
iề hiể iệ ầ i bó g X g g bộ ghị h ƣ ƣ hi ƣ i biế ử dụ g hƣơ g h iề hiể ộ ộ g x g.
Ở hƣơ g 4 ủ gi ử dụ g hầ ề Psim ể hỏ g h ộ g ự ừ ầ x y hiề ầ ố 50Hz ế ầ ầ ố . Q ó g ấ h h g gƣ i g ghi ứ hế ó hể ƣ hƣơ g hiế ế hiệ h h hó g.
CHƢƠNG 4: KHẢO SÁT MÁY X-QUANG CAO TẦN BẰNG PHẦN MỀM PSIM
Việ hỏ g bằ g y í h giú h iệ hâ í h iể ghiệ h iệ h h hó g iệ ợi giú gƣ i ƣ ó hể hủ ộ g ộ g h h ƣ hi ƣ hự ế.Ngƣ i ử dụ g ó hề ự h hiề hƣơ g h hỏ g h h xây dự g h h h iệ ó h ố iệ ủ hầ ử h hƣơ g h ẽ ự ộ g í h h ế . Nh g ế y ó hể h g h hí h x hƣ g ộ yế ố h h g hi dụ g h h h .
Hiệ y ó h i i hầ ề h biế : i hứ hấ í h h iệ dự he h g hƣ iệ hầ ử i ặ í h ó ẵ hƣ P i e PSIM W be h …
L i hƣơ g h hứ h i xây dự g h h dự iệ ƣ ề d g h yề h ẩ hƣ Si i g M h b.
T g h i ủ y gi ử dụ g hầ ề PSIM ể hỏ g bộ biế i g ấ g y X- g ầ ây hƣơ g h h h dù g ể hỏ g h iệ ử g ấ . Từ ế hỏ g hự ghiệ y ƣ h gi h xé ề h hƣ g ủ h g ố ơ ồ bộ biế i g ấ i hấ ƣợ g g ồ ộ hiề d i ộ g.
4 1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng
4 1 1Giới thiệu phần mềm PSIM
PSI [3] hầ ề hỏ g h iệ - iệ ử h biế hế gi i d hãng LAB-VOLT (H Kỳ) ộ g h x ấ hiế bị d y h i iế g iế ƣ hƣơ g i. Nó h hé gƣ i ử dụ g ự hiế h h hầ ử h iệ ó h h y hử ể í h iể ghiệ h iệ ƣ hi i x ấ ụ hể. S i hƣơ g h hỏ g h iệ h PSIM ƣợ xây dự g ặ biệ hí h ứ g i h iệ ử g ấ ũ g hƣ hầ iề hiể h h ự y.
PSIM b gồ b hƣơ g h: Chƣơ g h hiế ế h (S he i ) hƣơ g h hỏ g (Si ) hƣơ g h hâ í h (View) dự biể d h i gi ủ ế hỏ g.
Mộ h iệ ẽ ƣợ PSIM biể diễ 4 hối (h h 4.2): M h ộ g ự (P we i i ) h iề hiể ( i i ) hệ biế (Se ) bộ iề hiể h yể h (Swi h e ).
- M h ộ g ự b gồ b d g ấ hầ ử RLC y biế ự ộ h g .
- M h iề hiể ẽ ƣợ biể diễ bằ g ơ ồ hối b gồ hầ ử gi ( í dụ hƣ g gi f i -f ) hầ ử hi yế ( í dụ hƣ bộ hâ bộ hi ) h h ...
C hầ ử biế ẽ gi ị iệ dò g iệ g h ự ể í hiệ y ề h iề hiể .
ộ iề hiể h yể h h í hiệ ừ h iề hiể ƣ í hiệ ể iề hiể h ó g b d g h ự .
Thƣ iệ hầ ử ử PS M ấ hi i hầ ử : - Phầ ử h ự b gồ :
C hầ ử RLC; hầ ử ó g ắ b d : i T zi ƣỡ g ự zi ƣ g Ti i IG T i Ze e Di T i ; y biế 1 h 2 ộ dây 3 ộ dây4 ộ dây y biế 3 h ắ Y ∆ ; ộ g ơ ộ hiề x y hiề ộ g ơ ồ g ó ộ g ơ ồ g bộ ...
Hình4.2: Biểu diễn một mạch điện trên PSIM
- Phầ ử iề hiể gồ ó:
C bộ ầ ố ầ ố hấ ; hầ ử ố h : h yệ ối h dấ h hâ hi h g h ố ũ ; hầ ử gi AND, OR, NOT,. . . ; h i hâ í h hâ h h h h ế h i.
- C hầ ử h b gồ i g ồ g ồ dò g; biế iệ dò g iệ ; ồ g hồ dò g .
V i h g hầ ử ó ẵ g hƣ iệ hiế iệ hiế ế h y h h iệ ấ h ợi. T y hi h g h i ấ hầ ử ề ó ẵ hấ hầ ử b d g ấ h y i h iệ iề hiể iể i. V y hi ầ h i xây dự g h h i g hiế hƣ iệ i g h ụ í h ủ h.
ể hỏ g ộ h iệ bằ g PSIM ầ i h i x ị h ơ ồ ấ ú ủ h iệ . S ó hƣơ g h ẽ h iệ S he i ong PSIM hƣ iệ i h iệ ể h hầ ử ầ hiế ắ xế ối dây i ế gi hú g ( he ƣ g d hƣ h h 4.3)
Tiế ó h h g ố ủ ừ g hầ ử bằ g h hấ ú h ộ hầ ử ự h . S hi x ị h hế h g ố hầ ử hiế h g ố h iệ hâ í h hƣ h i gi hâ í h bƣ h y h y h g ố h hế ộ hâ í h ầ ố.
Hình 4.3: Lựa chọn phần tử trong PSIM
H h 4.4 i Ti e e (bƣ hỏ g h i gi í h ) g hỏ h ộ hí h x g h i gi í h ẽ g. Ti e e h i h hỏ hơ ầ ố h yể h h h h i ó hể h y ƣợ . Ti e e g hỏ ồ g ghĩ i x g ó g b d g ế xung vuông. T i e h i gi hỏ g Print time h i gi bắ ầ ƣ ( ƣ i) ế hỏ g P i e 1 h ấ iể d iệ ẽ ƣợ ƣ i ( ó hể hiệ h h); Nế 10 h hỉ ó 10 ế hỏ g ƣợ ƣ i.
Hình 4.4: Cài đặt các thời gian cho quá trình phân tích, mô phỏng
Chi iế ề h ử dụ g PSIM ó hể xe g i iệ "PSIMU e M ". Ở ây ử dụ g hầ ề PSIM ể ghi ứ bộ biế i g y X-quang cao ầ .
4 2 MÔ PHỎNG MÁY X-QUANG CAO TẦN
M y X g ầ hiệ y h biế ó ơ ồ hối hƣ h h 4.5
Hình 4.5. Sơ đồ khối của biến tần trong máy X-Quang
Ng y ý iệ iề hiể y X g : iệ x y hiề b h ầ ố g ghiệ 50Hz iệ h hế 220/380V ƣ i ầ hỉ h ƣ h h ộ hiề ụ h h iệ ộ hiề bằ g hẳ g biế i h h x y hiề ầ ố
( h 30 Hz) h g ghị h ƣ ộ h ấ iệ ầ h biế ộ h â g h g ố iệ ầ hiế hỉ h ƣ h h ộ hiề ƣ i bó g X quang.
C hối g h ộ g ự (hình 4.5) ƣợ hiế hƣ :
Khối nguồn xoay chiều 3 pha:
Hình 4.6 Khối nguồn xoay chiều 3 pha
- Ng ồ x y hiề 3 h ầ ố 50 Hz. - iệ dây 380V
Khối chỉnh lƣu:
- Chỉ h ƣ iể ầ 3 h bằ g Di d. - N h g ố hƣ h h b .
Hình 4.7 Khối chỉnh lưu 3 pha
Khối nghịch lƣu:
- M h ộ g ự ghị h ƣ ầ 1 h dù g IG T.
Hình 4.8 Khối nghịch lưu cầu 1 pha
- M h iề hiể ghị h ƣ ầ 1 h dù g IG T.
iề hiể ghị h ƣ hự hiệ he g y ý iề biế ộ ộ g x g. iệ tam gi V g x h iệ ộ hiề V ỏ ( ồ hị 1 h h 4.9 b).