本实用新型专利技术公开了一种计算机断层扫描设备的旋转系统和相关计算机断层扫描设备。该旋转系统包括：机架；复数个定子极组，其固定于所述机架上，每个定子极组包括6个缠绕线圈的定子极；转子，其具有复数个转子极；控制器，其控制每个定子极组的定子极的线圈的大小和方向，以使所述转子悬停、围绕所述转子的第一旋转轴旋转和围绕所述转子的第二旋转轴倾斜。本实用新型专利技术的旋转系统和计算机断层扫描设备基于磁悬浮实现CT轴承系统的旋转、悬停和倾斜，其结构紧凑、简单。无机械磨损的非接触驱动提高了轴承系统的效率和寿命，也满足了高速旋转的要求。
Rotating system and computed tomography equipment of computed tomography scanner
【技术实现步骤摘要】
计算机断层扫描设备的旋转系统和计算机断层扫描设备
本技术涉及计算机断层扫描设备，特别是其旋转系统。
技术介绍
传统的CT轴承驱动系统包括轴承、电机驱动系统和轴承倾斜系统。这种轴承驱动系统结构复杂，并且存在噪声、机械磨损和老化问题，难以满足高速旋转和位置精确的要求。而运行时定子与转子直接接触的磁力电机轴承系统具有转速高及机械损耗低的优点，但是依然需要额外的倾斜系统。此外，驱动和倾斜的结构复杂，并且依然具有机械磨损问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种计算机断层扫描设备的旋转系统和计算机断层扫描设备。根据本技术的第一方面，提供一种计算机断层扫描设备的旋转系统，包括：机架；复数个定子极组，其固定于所述机架上，每个定子极组包括6个缠绕线圈的定子极；转子，其具有复数个转子极；控制器，其控制每个定子极组的定子极的线圈的大小和方向，以使所述转子悬停、围绕所述转子的第一旋转轴旋转和围绕所述转子的第二旋转轴倾斜。在一实施例中，所述复数个定子极组为6组。在一实施例中，所述复数个定子极组分布在与所述转子同心的圆上，且在周向上均匀分布。在一实施例中，所述转子极的端面形成球面的一部分，所示转子极在该球面上均匀分布，所述定子极组的定子极的端面形成另一球面的一部分，这两个球面具有共同的球心。在一实施例中，所述第二旋转轴是水平方向的。根据本技术的第一方面，提供一种计算机断层扫描设备，包括支架和如上文所述的旋转系统，所述支架用于在断电时支撑所述旋转系统的转子。本技术的旋转系统和计算机断层扫描设备基于磁悬浮实现CT轴承系统的旋转、悬停和倾斜，其结构紧凑、简单。无机械磨损的非接触驱动提高了轴承系统的效率和寿命，也满足了高速旋转的要求。附图说明下面将通过参照附图详细描述本技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本技术的上述及其它特征和优点，附图中：图1为根据本技术的实施例的计算机断层扫描设备的示意图。图2为图1所示的计算机断层扫描设备的旋转系统的简化图。图3为图1所示的计算机断层扫描设备的转子的示意图。图4为图1所示的计算机断层扫描设备的一个定子极组的示意图。图5A为图1所示的计算机断层扫描设备的转子悬停时，定子极与转子极之间相互作用的示意图。图5B为图1所示的计算机断层扫描设备的转子悬停时，定子极组的示意图。图5C为图1所示的计算机断层扫描设备的转子悬停时，转子的受力示意图。图6为图1所示的计算机断层扫描设备的转子旋转时，定子极组的电流的示意图。图7A为图1所示的计算机断层扫描设备的转子倾斜时，定子极与转子极之间相互作用的示意图。图7B为图1所示的计算机断层扫描设备的转子倾斜时，定子极电流的示意图。在上述附图中，所采用的附图标记如下：具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本技术进一步详细说明。图1为根据本技术的实施例的计算机断层扫描设备的示意图。该计算机断层扫描设备包括旋转系统100。图2为图1所示的计算机断层扫描设备的旋转系统100的简化图。如图1、2所示，计算机断层扫描设备的旋转系统100包括机架104、复数个定子极组114A、114B、114C、114D、114E、114F、转子108和控制器107。机架104固定于底座102上，其具有复数个定子座106A、106B、106C、106D、106E、106F，定子极组114A、114B、114C、114D、114E、114F分别设置并固定于定子座106A、106B、106C、106D、106E、106F上。定子极组114A、114B、114C、114D、114E、114F分布在与转子108同心的圆上，且在周向上均匀分布。定子极组114A和114D在X轴上对称分布于YZ平面。转子108能悬停、围绕转子108的第一旋转轴105旋转和围绕转子108的第二旋转轴109倾斜。第二旋转轴109是水平方向的。图3为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108的示意图。如图3所示，转子108具有复数个转子极110，转子极110的端面形成球面的一部分，转子极110在该球面上均匀分布。转子极110可由硅迭片(siliconlamination)或具有高导磁能力的材料制成。图4为图1所示的计算机断层扫描设备的定子极组114A的示意图，定子极组114B、114C、114D、114E、114F与定子极组114A具有相同的结构。如图4所示，定子极组114A包括6个缠绕线圈116的定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f。这些定子极的端面118形成球面的一部分，这个球面与转子极110的端面所在的球面具有共同的球心。如图1所示，计算机断层扫描设备还包括支架112，用于在断电时支撑旋转系统100的转子108。控制器107控制每个定子极组114A、114B、114C、114D、114E、114F的定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f的线圈116的大小和方向，每个定子极组中的6个定子极与转子108上的4个转子极相互作用，以使转子108悬停、围绕转子108的第一旋转轴105旋转和围绕转子108的第二旋转轴109倾斜。图5A为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108悬停时，定子极114a与转子极110之间相互作用的示意图，定子极114a的线圈116通以交变直流电。在本实施例中，仅仅定子极组114B、114C、114E、114F需要通电。图5B为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108悬停时，定子极组114B的示意图，定子极组114B的6个定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f分别具有电流N1、N2、N3、N4、N5、N6。图5C为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108悬停时，转子108的受力示意图。如图5C所示，转子108分别受到定子极组114B、114C、114E、114F的力FB、FC、FE、FF，控制器107控制定子极组114B、114C、114E、114F的定子极的线圈116的电流大小和方向，以使转子108悬停。图6为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108旋转时，定子极组114A、114B、114C、114D、114E、114F的电流的示意图。如图6所示，向这些定子极组提供三相交变电流A、B、C，即可使转子108旋转，其原理与步进电机类似。图7A为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108倾斜时，定子极组114A与转子极110之间相互作用的示意图，图7B为图1所示的计算机断层扫描设备的转子108倾斜时，定子极组114A的各定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f的电流的示意图。定子极组114A的6个定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f分别具有电流N1、N2、N3、N4、N5、N6，其中N1＝N4，N2＝N5，N3＝N6。如图7A和7B所示，定子极114a、114b、114c、114d、114e、114f向转子108上的4个转子极110施加一定的力，形成围绕X轴(即第二旋转轴109)方向的扭矩。与定子极组114A在X轴上对称分布于YZ平面的定子极组114D与转子极110之间相互作用与此相同。因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种计算机断层扫描设备的旋转系统(100)，其特征是，包括：机架(104)；复数个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)，其固定于所述机架(104)上，每个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)包括6个缠绕线圈(116)的定子极(114a、114b、114c、114d、114e、114f)；转子(108)，其具有复数个转子极(110)；控制器(107)，其控制每个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)的定子极(114a、114b、114c、114d、114e、114f)的线圈(116)的大小和方向，以使所述转子(108)悬停、围绕所述转子(108)的第一旋转轴(105)旋转和围绕所述转子(108)的第二旋转轴(109)倾斜。
【技术特征摘要】
1.一种计算机断层扫描设备的旋转系统(100)，其特征是，包括：机架(104)；复数个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)，其固定于所述机架(104)上，每个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)包括6个缠绕线圈(116)的定子极(114a、114b、114c、114d、114e、114f)；转子(108)，其具有复数个转子极(110)；控制器(107)，其控制每个定子极组(114A、114B、114C、114D、114E、114F)的定子极(114a、114b、114c、114d、114e、114f)的线圈(116)的大小和方向，以使所述转子(108)悬停、围绕所述转子(108)的第一旋转轴(105)旋转和围绕所述转子(108)的第二旋转轴(109)倾斜。2.如权利要求1所述的旋转系统(100)，其特征是，所述复数个定子极组(114A、114B、114C、11...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，张文举，杨博岸，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31
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