艾崴集装箱安检设备加速器供电原理

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    一、供电箱部件视图和外形图如图10示。连接其他单元的连接件、电源开关和操作控制都安装在一个共用的控制板上。

    连接电缆：5m连接辐射器的电缆；5m连接脉冲转换的电缆；0.5m连接接口箱的电缆；5m连接电源电缆。面板上有一个接口连接件，用于与CIS控制系统进行通讯和连接报警单元的可视报警。

    面板可调节：电源转换器的断路器，主控制器开关锁的信号灯开，控制器电源保险丝，本地/遥控开关锁，外部互锁夹，和操作时间计时器。

    供电箱由2个不同的功能部件-电源转换器和控制器。电源转换器由一个三相电源220/380V电源供电。控制器和冷却风扇由24V 200W AC/DC脉冲源供电。

    二、电源转换器用于激发加速器磁体。它包含一个三相整流器，一个基于IGBT三级晶体管的二级晶体管桥（配电盘），一个能量输入闸流管，和一个保护器。

    三相桥式整流器用于从50-60Hz、220V/380V电源提供恒压。其包括一个二级管桥和感应电容滤波器。整流器通过断路器，接触器和抑噪滤波器至连接电源。

    电源转换器的核心是一个二级晶体管桥。

    电容器连接至AC对角桥，磁绕组连接至DC对角桥。

    当断路器和拨动开关可用，滤波器组被通过限制电阻预充电。为避免断路器作用，需限制充电电流涌入。约10s后，第二接触器作用且电阻器短路，电容器上的电压等于电源电压峰值。

    正确使用电源转换器不能不对电源电容组进行预充电。电源转换器从一个单独的低变压器进行预充电。能量输入装置（闸流管，限流器和保护二极管）用于补偿加速器电磁体损耗和保持持续振幅。二极管是在紧急状况下保护滤波器组所必不可少的。

    能量输入持续时间不是恒定的。通过改变输入时间，可以分别增加或减少输入能量，来改变磁绕组的电流振幅。

    使用相同原理来调整通过磁绕组的电压振幅值并使其稳定。

    电阻器，电容器和二极管电路并联至电源装置和电磁绕组，提供静电压和突波阻尼。

    这些电路装在电源装置附近。

    1.控制和连接面板

    2.控制单元

    3.AC-DC 单元

    4.电容组

    5.滤波电容器

    6.电容电压测量点 (+)

    7.电容电压测量点 (-)

    三、供电箱有电子保护，通过一个装置控制，使其在过电流和过电压时与电源主线断开。

    此装置也用来通过接口箱上的紧急制动开关来断开电源转换器。

    加速器也有过热保护。通过4个热敏电阻，其中2个安装在供电箱内，1个安装在脉冲转换器内，另一个装于辐射器内。从热敏电阻发出信号至用于测量ADC处理器的控制器面板上。当温度超过限值，电源转换器晶体管启动关闭。

    供电箱通过3台风扇制冷。

    四、控制器由以下3个电路板组成：提供电压的PCB-PW板;同步PCB-SN板;控制器-CN板。主控制如图11示。

    五、PW板包含电路和加速器灯丝电力供应，警示灯系统的转换装置，外部互锁的光耦器以及紧急制动的继电器。

    电路和加速室灯丝的电力供应的组成基于普通DC-AC转换器内部驱动，场效晶体管和变压器。转化器输入电压为24V。转换率约为1kHz。

    电源提供稳定电压 +12V, -12V, +5V, 不稳定电压 +10V, -18V, +18V, 并供给系统触发脉冲的整形器和辐射检测器电离室+100V。线性稳压器用于提供稳定电压 +12V, -12V 和 +5V。

    灯丝从变压器绕组，通过闸流管AC调整器。

    输出交变电压在12V-30V范围内调整。使用一个位于板身的电位器，手动设置初始电压值。磁体激活前，+12V送至灯丝控制电路，该电压可降低输出灯丝电压并提供一个待机模式。当辐射开启，此电压归零且灯丝电压逐步增加2-3V。当辐射关闭时，灯丝电压降低，可增加该室的使用寿命。

    通过设置控制板传送来的控制电压等级来稳定发射电流。

    调整电压通过限流装置到达发射器灯丝变压器的初级绕组。

    供压+5V, +12V, -12V, +110V，灯丝电压FILAMENT,COMMON和FILAMENT ADJUST测试插口都安装在面板上。

    1.控制线路板CNPCB

    2.同步线路板SN PCB

    3.电源线路板PW PCB

    六、同步线路板SN可使控制信号在特定时序到达加速器系统，可转移时间信号Beam Trig至CIS,可通过从CIS发送的外部信号Rad ON和紧急制动信号来控制辐射开关。

    该板的主要结构部件为：电磁体内提供电流往返的IGBT晶体管触发脉冲整形器；输入闸流管触发脉冲整形器；偏转系统的IGBT晶体管触发脉冲整形器；注入康特拉滞后电路；用于注入和康特拉系统的触发脉冲整形器；保护信号传输电路-用于电源损耗的电流，电磁电流，过压和互锁保护。

    如发生以上保护，电流周期结束后，除切断提供电源转换的康特拉器外，控制器清除全部控制脉冲。显示器显示一条关闭请求，按STOP键重启保护回路。

    前方的同步板调节允许以下操作的控制信号：

    1）电磁电流感应器“磁体过流Magnet Overcurrent”;

    2）电源转化所消耗电流的传感器 “功率过流Power Overcurrent”;

    3）偏转回路触发信号 “偏转Expansion”;

    4）控制康特拉电压 “康特拉电压Contractor Voltage”;

    5）控制注入电压 “注入电压Injector Voltage”;

    6）IGBT晶体管触发信号 “磁体Magnet”;

    7）康特拉触发信号 “康特拉Contractor”;

    8）注入触发信号 “注入Injector”;

    9）能量输入闸流管触发脉冲“能量入Power In”.

    为调整保护动作和控制注入电压的阈值，面板上有一些接入可变电阻的孔。

    七、加速器的主控制器-CN板-是基于摩托罗拉68HC908MR32的8-bit 处理器，其某些外围设备用于控制加速器操作。

    控制器用于控制电源转换稳定电磁体上的电压，调整电子能量，自动搜索和保持峰值轫致辐射剂量，稳定设置的注入电流级别，通过定时和/或剂量率完成预置终止，及无预置终止原因的鉴别和信号传输。

    1）电源转换操作依靠应用于IGBT晶体管和能量输入闸流管的触发脉冲实现控制器可控操作。

    通过改变IGBT晶体管和输入闸流管触发脉冲间的时间间隔，控制器可以调整经过加速器电磁体的电压。

    从电磁体的反馈绕组提供的电压充当反馈信号。

    ADC处理器改变首次正电压波的振幅。

    工作过程中，由于控制器预热，通过供给电压的改变或转换能量的损耗可自动改变保持磁绕组峰值电压在1400Vp。

    2）从CIS来的外部信号Rad ON到达时，控制器将加速器从50Hz待机模式转换至300Hz操作模式。清除此信号，导致反向操作。

    3）加速器内，加速电子的能量被设置为以加速时间变化为代价。时间由偏转回路触发瞬间相对于IGBT晶体管触发瞬间的滞后所决定，也借助位于控制器存储卡内的特殊表单设置控制。    在双能模式下，主要和附加能量及每个能量脉冲的数量都可在键盘上设置。

    给定周期内的能量值信号,通过一个光耦器和接口电路MAX485，从处理器传输到CIS。

    4）主控器的其中一个功能是搜索和保持加速器注入的最大可行剂量率。其依赖于2个调整：注入相位和康特相位间的控制电压来完成。

    因剂量率取决于多个变量，会产生一个最优控制的差异方式综合体。当剂量率大大偏离了最大值（高于75%）时，控制系统采用一个大步距和小平均数的分步法。此模式为粗略搜索。可找到最大值，控制系统转移至平均数搜索，在此搜索区域和步距都会被缩小但平均数会被扩大。可找到最大值，处理器使用最大值搜索梯度法转移至精确搜索模式。在按显示器屏幕上的RST按钮后，搜索模式顺序可随剂量率读数显示。

    开关 S1.1 同 LOCAL/REMOTE 开关 (OFF 为正常位)。

    开关 S1.3 在 OFF 位激活自动搜索。

    开关 S1.4 在 OFF 位 激活注入电流稳定。

    5）两个测试信号传至控制器前面板。从反馈绕组来的电压-“FEEDBACK”；振幅于注入电流成比例的电压-“INJ.CURRENT”。还有一个电阻通道：E调整磁体电压，“SCALE DR”校准剂量率表和“SCALE I”校准注入电流。

    6）在操作过程中，需要核对并调整好电流参数。