专利名称：用于计算机断层成像机架的变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于计算机断层成像机架的变压器，用于从机架的固定部分无接 触地传输电能到机架的转动部分，并涉及包括这种变压器的计算机断层成像机架。
背景技术：
对于高功率计算机断层成像应用，X射线管能量须传输到转动机架。这目前是由 机械滑环完成的。对于高功率应用，有必要使用具有位于机架的转动部分上的固定初级绕 组和次级绕组的转动电力变压器。所述电力变压器具有圆形轮廓，其内径由计算机断层成 像系统的设定内孔腔确定。转动电力变压器包括一套E型磁芯。
发明内容
由于机架的一部分是固定的、而机架的另一部分是转动的，机架的转动部分可能 发生机械弯曲和机械倾斜。所述弯曲和倾斜由机架的固定部分与机架的转动部分之间的电 磁力引起。在机架的转动部分高转速情况下，所述弯曲和倾斜可导致机械共振，在最恶劣情 况下所述电力变压器可能被损坏。希望提供改进装置用于防止机架的转动部分的转动所造成的弯曲和倾斜。本发明提供一种用于计算机断层成像机架的变压器，用于从所述机架的固定部分 无接触地传输电能到所述机架的转动部分，其中，所述变压器包括一套初级绕组；一套次 级绕组；一套第一磁芯；一套第二磁芯；其中，所述一套初级绕组布置在所述机架的固定部 分上所述一套第一磁芯处，使得所述一套初级绕组的绕组适于在所述一套第一磁芯的磁芯 内感应磁通量；其中，所述一套次级绕组布置在所述机架的转动部分上所述一套第二磁芯 处，使得所述一套次级绕组的绕组适于在所述一套第二磁芯的磁芯内感应磁通量，其中，所 述一套第一磁芯和所述一套第二磁芯适于减小所述机架的转动部分的转动所引起的机械 谐振。换言之，本发明解决由于机架的转动部分的转动导致的机械波动问题。这些机械 波动导致机架的转动部分的机械弯曲和倾斜。因此，由于这些机械问题，转动速度可能被限 定到最高转速。最恶劣情况是机架的转动部分以机架的转动部分的机械布置的特征频率转 动。在此情况下所述弯曲和倾斜达到最大。前述这些机械问题可能导致对整个计算机断层 成像机架的损坏。本发明提供的对该问题的解决方案是借助于变压器初级侧和变压器次级 侧的磁芯的特定布置而突破布置的对成性。此外，本发明提供一种包括如权利要求1至11中一项所述变压器的计算机断层成 像机架。另外实施例包括在从属权利要求中。根据本发明，提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯数量与所述一套第 二磁芯的磁芯数量不同。变压器的初级侧和变压器次级侧上的磁芯数量不同导致所需的不均衡布置。该不均衡可防止出现机械布置的特征频率。因此，没有转动速度限制的计算机断层成像机架运 转模式是可能的。根据一个示例性实施例提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯尺寸不 同。根据本发明，提供一种变压器，其中所述一套第二磁芯的磁芯尺寸不相同。也可能根据磁芯机械尺寸使用不同种类磁芯。通常，使用具有不同横截面积的磁 芯。这导致与磁芯内所传导的磁通量相关的差异。这些磁通量差异可防止出现机架的转动 部分的机械布置的特征频率。哪一套磁芯相对于该一套磁芯的通常布置发生改变并不重 要。但重要的是实现变压器初级侧和变压器次级侧上的不同磁芯布置。特别地，使用不同截面宽度的磁芯是有利的。不同截面宽度由机架的转动部分和 机架的固定部分的各截面最佳可见。根据一个示例性实施例，提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯之间最 小距离不同。根据一个示例性实施例，提供一种变压器，其中所述一套第二磁芯的磁芯之间最 小距离不同。也可能提供单个磁芯之间具有不同气隙的磁芯布置。这种布置也导致防止机械波 动的效应。气隙可视为单个磁芯之间的间隙，其中所述气隙在机架的转动部分的截面或机 架的固定部分的截面最佳可见。根据一个示例性实施例，提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯尺寸与 所述一套第二磁芯的磁芯尺寸不同。根据一个示例性实施例，提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯和所述 一套第二磁芯的磁芯是E形的。根据另一示例性实施例，提供一种变压器，其中所述一套第一磁芯的磁芯和所述 一套第二磁芯的磁芯是U形的。根据一个示例性实施例，提供一种变压器，所述一套第一磁芯的磁芯成具有中心 线的第一圆布置，所述一套第二磁芯的磁芯成具有中心线的第二圆布置，出自所述一套第 一磁芯和所述一套第二磁芯构成的组的磁芯绕着磁芯的转动轴线转动一定角度，其中，转 动轴线与所述中心线平行。根据另一示例性实施例，提供一种变压器，其中所述角度在-10到+10度之间。提供可避免机架的转动部分弯曲和倾斜的机械布置可视为本发明主旨，特别是具 有特征频率的弯曲。应注意上述特征也可组合。即使未详细地明确描述，上述特征的组合也可导致协 同效果。通过参考下文所述实施例，本发明这些以及其它方面将是明显和明晰的。
以下将参考以下附图对本发明各示例性实施例进行描述。图1显示变压器的一部分。图2示意性显示变压器的一部分。
图3显示磁芯布置。图4显示计算机断层成像机架。
具体实施例方式图1显示变压器的一部分104。显示第一绕组105和第二绕组103，其中第一绕组 105由电流Il供电，第二绕组103由电流12供电。也显示第一绕组的截面106，其中可分 辨不同缆股102。变压器104包括E形磁芯101。图2显示变压器的一部分201。其中显示由电流Il供电的第一绕组203。也显示 由第二电流12供电的第二绕组204。所述布置由磁芯202的布置完成。所述布置可认为是 变压器201的初级部分的一部分或变压器201的次级部分的一部分。典型地，转动电力变压器的全部磁芯包括成圆形布置的多个E型磁芯202。该圆的 直径由计算机断层成像系统的内孔腔确定。在电力变压器的初级侧以及电力变压器的次级 侧具有成圆形布置的磁芯202。如果相等数量的E型磁芯202布置在旋转变压器的初级侧和次级侧，在机架的转 动部分的转动过程中可能出现机械振动。本发明第一实施例在变压器的初级侧与次级侧使用不相等数量的E型磁芯202。 作为实例，变压器的初级侧可包括12个磁芯202，而所述次级侧可包括13个磁芯202。在初 级侧与次级侧使用不相等数量磁芯，对于所需转速和速度范围，可减小所导致的嵌槽转矩。 在初级侧与次级侧使用不相等数量E型磁芯，也将减小转动过程所产生的噪声。本发明第二实施例使用U形磁芯，它可用于低功率应用。在电力变压器次级侧与 初级侧的不同数量磁芯导致弯曲和倾斜以及噪声产生得以减小。本发明第三实施例使用E型磁芯301，其围绕中心线302具有轻微角位移(例如 1. . 10度)。该布置的一个优点是改进的磁耦合，这是由于在转动过程中E型磁芯301之间 具有更多重叠。可见的另一优点是转动过程中产生的更多气流造成对E型磁芯301的更佳 冷却。图3显示磁芯301的布置，其中，磁芯绕着中心线302转动一定角度。中心线302 平行于由磁芯301的布置获得的所述圆的中心线303。本发明具体地解决两个问题。具体地，将减小或消除机架的转动部分与机架的固 定部分之间的磁力所造成的旋转变压器的机械弯曲和倾斜。此外，可减小或消除机架的转 动部分的转动所产生的噪声。根据本发明原理，可以避免由于机架的转动部分的转动以及被转动加速的空气， 旋转的无接触变压器的机械和磁性元件之间的气隙可导致声学噪声。图4显示计算机断层成像机架91布置的示例性实施例。机架91包括连接到高频 电源98的固定部分92和适于相对固定部分92转动的转动部分93。X射线源94和X射线 探测器95在相对位置安装到转动部分93上，以便可绕位于床台97上的患者转动。X射线 探测器95和X射线源94连接到控制和分析单元99，所述控制和分析单元适于控制X射线 探测器95和X射线源、并评价X射线探测器95的探测结果。应注意术语“包括”不排除其它元件或步骤，且“一个”并不排除多个。与不同实 施例相关描述的元件也可组合。
应注意权利要求中参考标号巧参考标号列表91计算机断层成像机架92机架的固定部分93机架的转动部分94X射线源95X射线探测器97床台98高频电源99控制和分析单元101磁芯102缆股103绕组104变压器的一部分105绕组106绕组截面201变压器的一部分202磁芯203第一绕组204第二绕组301磁芯302单个磁芯的中心线303磁芯布置的中心线说明书4/4页权利要求
1.一种用于计算机断层成像机架(91)的变压器，用于从所述机架的固定部分(92)无 接触地传输电能到所述机架的转动部分(93)，其中，所述变压器包括-一套初级绕组(103、105、203、204)；-一套次级绕组(103、105、203、204)；-一套第一磁芯(101,202,301)；-一套第二磁芯(101,202,301)；其中，-所述一套初级绕组(103、105、203、204)布置在所述机架的固定部分(9 上所述一套 第一磁芯(101、202、301)处，使得所述一套初级绕组(103、105、203、204)的绕组适于在所 述一套第一磁芯(101、202、301)的磁芯内感应磁通量；其中，-所述一套次级绕组(103、105、203、204)布置在所述机架的转动部分(9 上所述一套 第二磁芯(101、202、301)处，使得所述一套次级绕组(103、105、203、204)的绕组适于在所 述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯内感应磁通量，其中，所述一套第一磁芯(101、202、 301)和所述一套第二磁芯(101、202、301)适于减小所述机架的转动部分(9 的转动所引 起的机械谐振。
2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、301)的磁芯 数量与所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯数量不同。
3.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯尺寸不同。
4.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第二磁芯(101、202、 301)的磁芯尺寸不同。
5.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯之间最小距离不同。
6.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第二磁芯(101、202、 301)的磁芯之间最小距离不同。
7.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯尺寸与所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯尺寸不同。
8.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯和所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯是E形的。
9.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯和所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯是U形的。
10.如上述任一权利要求所述的变压器，其特征在于，所述一套第一磁芯(101、202、 301)的磁芯成具有中心线的第一圆布置，所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯成具有 中心线的第二圆布置，出自所述一套第一磁芯(101、202、301)和所述一套第二磁芯(101、 202,301)构成的组的磁芯绕着磁芯的转动轴线转动一定角度，其中，转动轴线与所述中心 线平行。
11.如权利要求10所述的变压器，其特征在于，所述角度在-10到+10度之间。
12.—种计算机断层成像机架(91)，包括如前述任一权利要求所述的变压器。
全文摘要
本发明提供用于计算机断层成像机架(91)的变压器，用于从所述机架的固定部分(92)无接触地传输电能到所述机架的转动部分(93)，所述变压器包括一套初级绕组(103、105、203、204)；一套次级绕组(103、105、203、204)；一套第一磁芯(101、202、301)；一套第二磁芯(101、202、301)；其中，所述一套初级绕组(103、105、203、204)布置在所述机架的固定部分(92)上所述一套第一磁芯(101、202、301)处，使得所述一套初级绕组(103、105、203、204)的绕组适于在所述一套第一磁芯(101、202、301)的磁芯内感应磁通量；所述一套次级绕组(103、105、203、204)布置在所述机架的转动部分(93)上所述一套第二磁芯(101、202、301)处，使得所述一套次级绕组(103、105、203、204)的绕组适于在所述一套第二磁芯(101、202、301)的磁芯内感应磁通量，其中，所述一套第一磁芯(101、202、301)和所述一套第二磁芯(101、202、301)适于减小所述机架的转动部分(93)的转动所引起的机械谐振。本发明另一方面是包括依照本发明变压器的计算机断层成像机架(91)。
文档编号A61B6/00GK102046088SQ200980120299
公开日2011年5月4日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年6月2日
发明者C·勒夫, J·B·M·苏滕 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司