專利名稱：一種ct掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描(CT computed tomography,以下簡(jiǎn)稱CT)為三維影像引導(dǎo)工具，在影像引導(dǎo)下放療概念的革新和應(yīng)用中扮演著重要的角色，CT具有突出的信息采集能力，同時(shí)也造成了 CT掃描機(jī)架體重過(guò)重；使得CT在啟動(dòng)、正常工作時(shí)需求的功率差別較大；現(xiàn)有CT機(jī)采用單繞組電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)相繞組的起動(dòng)電流與穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電流相差較大，單一電流傳感器很難準(zhǔn)確采集這種寬范圍波動(dòng)的電流，不利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出力矩的精確控制，從而給電機(jī)調(diào)速及CT精確定位帶來(lái)了困難，影響了 CT性能的進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，使得CT掃描機(jī)架能夠快速啟動(dòng)，穩(wěn)定運(yùn)行，并精確定位。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，該方法通過(guò)雙繞組輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在CT掃描機(jī)架上，所述電機(jī)的定子繞組采用主繞組和輔繞組的形式，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)主電路包括第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，包括以下步驟將主繞組通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路連入驅(qū)動(dòng)主電路，將輔繞組通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路連入驅(qū)動(dòng)主電路；啟動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在 CT掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在制動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作。所述雙繞組輪轂式電機(jī)為雙繞組PMSM電機(jī)或雙繞組PMBLDCM電機(jī)。所述驅(qū)動(dòng)主電路還包括整流橋，所述整流橋的輸入端連接有交流電源，輸出端連接有濾波電容；所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路分別并聯(lián)在濾波電容的兩端。所述濾波電容通過(guò)功率因數(shù)校正電路與所述的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)。所述交流電源為220V交流電源或380V交流電源。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明采用雙繞組輪轂電機(jī)對(duì)CT掃描機(jī)架進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使用不同的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組，不僅滿足了 CT掃描機(jī)架快速啟動(dòng)要求，同時(shí)也有利于減小CT掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)時(shí)的速度波動(dòng)，從而有利于掃描機(jī)架精確定位的實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明使用的電機(jī)結(jié)構(gòu)本體示意圖2是本發(fā)明使用的電機(jī)電子繞組示意圖；圖3是本發(fā)明使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路的原理示意圖；圖4是基于雙繞組輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，該方法通過(guò)雙繞組輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)，如圖1、圖2和圖3所示，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子2固定在CT掃描機(jī)架上，所述電機(jī)的定子1采用主繞組11和輔繞組12的雙繞組形式，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)主電路包括整流橋3、第一驅(qū)動(dòng)電路5-1和第二驅(qū)動(dòng)電路5-2。所述整流橋3的輸入端連接有交流電源6，輸出端連接有濾波電容4 ；所述第一驅(qū)動(dòng)電路5-1和第二驅(qū)動(dòng)電路5-2分別并聯(lián)在濾波電容4的兩端。在對(duì)CT掃描機(jī)架進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)包括以下步驟首先將主繞組11通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路 5-2連入驅(qū)動(dòng)主電路，將輔繞組12通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路5-1連入驅(qū)動(dòng)主電路；啟動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路5-1和第二驅(qū)動(dòng)電路5-2同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組11和輔繞組12的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路5-2驅(qū)動(dòng)主繞組11的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在CT掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路5-1驅(qū)動(dòng)輔繞組12的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在制動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路5-1和第二驅(qū)動(dòng)電路5-2同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組11和輔繞組12的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路5-2驅(qū)動(dòng)主繞組11的工作方式進(jìn)行運(yùn)作。由此可見(jiàn)本發(fā)明通過(guò)主繞組提供較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的掃描機(jī)架，以縮短CT啟動(dòng)過(guò)程；在掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，掃描機(jī)架所需的驅(qū)動(dòng)功率顯著減小，此時(shí)單獨(dú)采用輔助繞組來(lái)驅(qū)動(dòng)掃描機(jī)架，以減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)由于相電流的采樣誤差帶給CT調(diào)速及精確定位的干擾；在制動(dòng)過(guò)程中，同時(shí)開(kāi)啟主繞組制動(dòng)功能，以縮短制動(dòng)時(shí)間。在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程，輔助繞組可處于工作模式或停止模式。下面以兩個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1 一種用于直接驅(qū)動(dòng)Discovery ST CT掃描機(jī)架的輪轂式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。如圖4所示，掃描機(jī)架采用PMBLDCM雙繞組輪轂電機(jī)8驅(qū)動(dòng)，其中，PMBLDCM輪轂電機(jī)8的轉(zhuǎn)子直接固定在掃描機(jī)架上，輪轂電機(jī)8的定子繞組，根據(jù)啟動(dòng)功率、穩(wěn)態(tài)功率，設(shè)計(jì)成主繞組11和輔繞組12。電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路包括整流橋3和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路5，所述整流橋 3的輸入端連接有380V的交流電源6，輸出端連接有濾波電容4 ；所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路5通過(guò) PFC電路7分別并聯(lián)在濾波電容4的兩端，由于采用了 PFC電路7，從而增加了電力利用率。 主繞組11通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路B接入電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路，輔繞組12通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路A接入電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路。開(kāi)啟時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路B工作、斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)電路A，CT通過(guò)主繞組11來(lái)啟動(dòng)掃描機(jī)架；待掃描機(jī)架正常運(yùn)行后，斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)電路A，開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)電路B，CT通過(guò)輔繞組12驅(qū)動(dòng)掃描機(jī)架正常運(yùn)行；制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路B工作，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電路A既可工作，也可不工作。這種通過(guò)切換驅(qū)動(dòng)電路A和驅(qū)動(dòng)電路B來(lái)改變主、輔繞組的工作狀態(tài)，滿足了 CT掃描機(jī)架的快速啟動(dòng)、高效制動(dòng)以及精確定位的要求。實(shí)施例2 —種用于直接驅(qū)動(dòng)Discovery ST CT掃描機(jī)架的輪轂式永磁同步直流電動(dòng)機(jī)。如圖4所示，掃描機(jī)架采用PMSM雙繞組輪轂電機(jī)8驅(qū)動(dòng)，其中，PMSM輪轂電機(jī)8的轉(zhuǎn)子直接固定在掃描機(jī)架上，輪轂電機(jī)8的定子繞組，根據(jù)啟動(dòng)功率、穩(wěn)態(tài)功率，設(shè)計(jì)成主繞組11和輔繞組12。電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路包括整流橋3和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路5，所述整流橋3的輸入端連接有220V的交流電源6，輸出端連接有濾波電容4 ；所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路5通過(guò)PFC電路7分別并聯(lián)在濾波電容4的兩端。主繞組11通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路B接入電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路，輔繞組12通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路A接入電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路。開(kāi)啟時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路A和驅(qū)動(dòng)電路B同時(shí)工作， CT通過(guò)主繞組11和輔繞組12 —起來(lái)啟動(dòng)掃描機(jī)架；待掃描機(jī)架正常運(yùn)行后，斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)電路A，開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)電路B，CT通過(guò)輔繞組12驅(qū)動(dòng)掃描機(jī)架正常運(yùn)行；制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路B工作， 即通過(guò)主繞組11進(jìn)行制動(dòng)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電路A既可工作，也可不工作。這種通過(guò)切換驅(qū)動(dòng)電路A和驅(qū)動(dòng)電路B來(lái)改變主、輔繞組的工作狀態(tài)，滿足了 CT掃描機(jī)架的快速啟動(dòng)、高效制動(dòng)以及精確定位的要求。
權(quán)利要求
1.一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該方法通過(guò)雙繞組輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在CT掃描機(jī)架上，所述電機(jī)的定子繞組采用主繞組和輔繞組的形式，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)主電路包括第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，包括以下步驟將主繞組通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路連入驅(qū)動(dòng)主電路，將輔繞組通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路連入驅(qū)動(dòng)主電路；啟動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在CT掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在制動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述雙繞組輪轂式電機(jī)為雙繞組PMSM電機(jī)或雙繞組PMBLDCM電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)主電路還包括整流橋，所述整流橋的輸入端連接有交流電源，輸出端連接有濾波電容；所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路分別并聯(lián)在濾波電容的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述濾波電容通過(guò)功率因數(shù)校正電路與所述的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)。
5 根據(jù)權(quán)利要求3所述的CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述交流電源為 220V交流電源或380V交流電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CT掃描機(jī)架電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，該方法中電機(jī)的定子繞組采用主繞組和輔繞組的形式，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)主電路包括第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，包括以下步驟將主繞組和輔繞組分別通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路和第一驅(qū)動(dòng)電路連入驅(qū)動(dòng)主電路；啟動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在CT掃描機(jī)架穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)輔繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作；在制動(dòng)CT掃描機(jī)架時(shí)，利用第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)主繞組和輔繞組或利用第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主繞組的工作方式進(jìn)行運(yùn)作。本發(fā)明使CT掃描機(jī)架能夠快速啟動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行和精確定位。
文檔編號(hào)H02P6/20GK102324881SQ20111023168
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者施文軍, 李向坤, 楊文強(qiáng), 程歡, 陳家新 申請(qǐng)人:東華大學(xué)