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直流高壓發(fā)生器根據(jù)能量守恒定律來(lái)操作

來(lái)源：揚(yáng)州蘇電電氣有限公司 2021年11月29日 17:19

　直流高壓發(fā)生器由高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘(配兩只或兩只以上X線管時(shí)用)、高壓插座等高壓元器件組成，如圖示，按要求組裝后置于方形或圓形鋼板制成的箱體內(nèi)。箱體內(nèi)灌注變壓器油，以加強(qiáng)各部件之間的絕緣和散熱，箱體應(yīng)接地，以防高壓電擊造成的危害。通常工頻高壓發(fā)生裝置的高壓變壓器體積大、質(zhì)量較重，可達(dá)數(shù)百千克，需多人才能抬起挪動(dòng)；而高頻高壓發(fā)生裝置的高壓變壓器體積較小、質(zhì)量較輕，便于移動(dòng)。

　　直流高壓發(fā)生器同普通變壓器工作原理一樣，遵循下述基本工作原理。

　　(1)變壓比：在理想狀態(tài)下，初級(jí)電壓、次級(jí)電壓和線圈匝數(shù)之間的關(guān)系為

　　U1/U2=N1/N2=K

　　式中，U1為初級(jí)電壓；U2為次級(jí)電壓；N1為初級(jí)線圈匝數(shù)；N2為次級(jí)線圈匝數(shù)；K為變壓器的變壓比?？梢?jiàn)，初級(jí)電壓、次級(jí)電壓與匣數(shù)成正比。K是變壓器的重要技術(shù)參數(shù)之一。

　　對(duì)于一個(gè)變壓比一定的變壓器，輸出電壓隨輸入電壓的增減而增減。也就是說(shuō)，調(diào)節(jié)高壓變壓器的初級(jí)輸入電壓，可以獲得不同數(shù)值的輸出電壓。由此可見(jiàn)，可通過(guò)調(diào)節(jié)自耦變壓器輸出電壓來(lái)調(diào)節(jié)加到高壓變壓器初級(jí)上的電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)X線管的管電壓。

　　高壓變壓器是初級(jí)和次級(jí)線圈匝數(shù)相差很大的升壓變壓器。次級(jí)電壓U2*，其線圈匝數(shù)N2也很大，在確定高壓變壓器的變壓比K時(shí)，應(yīng)力求在最大負(fù)載時(shí)使自耦變壓器引起的損耗最小。使此時(shí)的高壓變壓器初級(jí)電壓盡量接近電源電壓。

　　(2)能量守恒：當(dāng)高壓變壓器本身的能量損耗忽略不計(jì)時(shí)，根據(jù)能量守恒定律，初級(jí)輸入功率等于次級(jí)輸出功率。即

　　P1=U1I1 P2=U2I2 U1I1=U2l2

　　式中，P1為初級(jí)輸入功率；P2為次級(jí)輸出功率；U1為初級(jí)電壓；U2為次級(jí)電壓；I1為初級(jí)電流；I2為次級(jí)電流。

　　可以看出，當(dāng)變壓器的功率一定時(shí)，初級(jí)電壓、次級(jí)電壓與電流成反比，即輸出電壓越高，輸出電流越小。這就是設(shè)計(jì)高壓變壓器時(shí)次級(jí)線圈線徑細(xì)、初級(jí)線圈線徑粗的原因。

　　對(duì)于大功率高壓變壓器，工作時(shí)初級(jí)回路中電流很大，這就要求電源內(nèi)阻必須有較小的阻值，才能保證電源電壓降不超過(guò)某一允許值；對(duì)于小功率高壓變壓器，工作時(shí)初級(jí)回路中電流較小，對(duì)電源內(nèi)阻的要求也可適當(dāng)放寬。

　　(3)空載電流：當(dāng)高壓變壓器空載時(shí)，初級(jí)線圈中有一很小的電流I0通過(guò)，該電流稱為空載電流(no-load current)。空載電流是衡量高壓變壓器質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。對(duì)于給定的高壓變壓器而言，I0一定，其值越小越好。

　　直流高壓發(fā)生器的作用是：

　　1 為X線管燈絲提供加熱電壓；

　　2 為X線管提供直流高壓；

　　3 如配有兩只或兩只以上X線管，還需切換X線管。

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