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Varian 1800加速器均整转盘电路故障的维修
吴炳
(海口市人民医院放疗科，海南 海口 570208)
【摘要】列举了一例罕见的疑难故障，介绍了均整转盘工作原理、相关的可疑故障点的维修方法、万用表和固态继电器使用的一些问题。
【关键词】医用加速器；均整转盘；医疗设备维修
【中图分类号】TL53 【文献标志码】B [文章编号]1007—7510(2008)01一o116—02
M aintenance of the Circuit for Flatness Filter Carrousel in Varian 18o0 Accelerator
W U Bing
(Radiotherapy Department of Haikou Municipal People’S Hospital，Haikou Hainan 570208，China)
Abstract：Describes the principle of flatness filter carrousel，the maintenance method of relevant doubtable failure points，some matters to
use multi—meter and soild state relay by means of a case of troubleshooting for a uncommon failure．
Key words：medical accelerator；flatness filter carousel；medical equipment maintenance
据资料统计，恶性肿瘤已跃居成为疾病中的头号“杀手”，加速器作为放射治疗的主要设备发挥着越来越重要的作用。保证加速器的正常运行也就成为一项不容忽视的工作。在此笔者对均整转盘电路的维修方法做如下介绍。
故障现象几个月前，我科的Varian 1800加速器在选档自检过程中，控制台“偶尔”(约几天一次或～个月以上一次，时间不定)会出FOIL联锁(均整转盘位置不对)故障，不能出束治疗。检查的结果是机架上的均整转盘电源箱内的电阻R，(与变压器初级串联，7．5欧25瓦的限流电阻，外壳为金属散热片型)
烧坏，每次更换上新的电阻后电路都能正常工作一段时间。但之后电阻又会不明原因烧坏。
电路原理治疗头均整转盘是由马达驱动的转盘，它上面有3个电子散射箔和2个X射线均整过滤片。均整转盘电路如图1(手册图号876139)，机械原理如图2所示。工作原理是：当选中6X、18X、(6、9、12)e、16e或20e之某一档时，B。板(靶、转盘控制与联锁板1上的可编程只读存储器根据控制台送来的
BCD码、转盘位置编码(见图1)、减速开关码、插销开关码进行逻辑运算，并发出指令确定电机的高或低速转动、销是否拉起和是否向变压器供电使转盘转动。如果转动。当转盘将要转到位时，B．板检测到减速信号，由Y端口发出指令使步进电机减速，转盘缓缓蠕动；在位置编码开关正确动作(转盘转到位)后S端发出指令让气阀带动汽缸与销动作，使销插入转盘固定孔中；销到位后停止16端口的供电，使电机立即停止。接着根据转盘与销的正确结果，由L端发出指令，消除控制台F0IL故障联锁。B2是步进电机驱动板，包含以下功能：脉冲产生，四相脉冲环形分配．高低速运行切换及功率放大。
故障分析及排除用万用表量电机转动时电阻R]的电流为1．13A ，而根据电阻功率计算应可耐流1．82A ，电流在安全范围内，认为只是电阻的性能不好而已。用自己组装的8．1欧限流电阻(用三只2．7欧l0瓦的水泥电阻串联)替代使用，正常。
过一星期后电阻又烧，如此反复几次。后发现从FOIL故障一出到拆电阻维修这段几分钟的时间，电阻仍很烫手，与正常工作时的微热相比，差别太大。按一般思路，怀疑变压器或后级有短路，或者均整转盘和电机被卡住。就先检查电源的变压器初次级电阻(0．5欧和0．1欧。原以为坏了，后经对比确认是好的)、整流滤波、步进电机的相间绕阻为l2．2欧及步进电机的输入波形(如图1所示)都没问题。再拆下均整转盘处的屏蔽铅块观察各微开关活动灵活，测量B。板Y、S、N、16端输出也无逻辑错误，转盘和电机在通电运行时也无被卡住的异常情况。最后，只发现均整转盘电机的6条引线的绝缘外皮已老化(因为此处辐射很大)，某些部分已经脱皮露出线芯，一直到电机外壳的引线洞口处都有，即怀疑是在洞口的线“偶尔”有短路引起。为彻底解决此问题，就要拆电机下来才能处理。
值得注意一点，在拆卸屏蔽铅块维修之前如果有18X等高能射线使用，至少要在出射线后半小时才能进行维修，预防被感生射线照射[1J。把机架置于115。，这样便于拆电机操作，也避免零件和工具掉进机头。在图2中的两处A点用硬泡沫把链条挤住．防止电机取下后链条松动滑下，难于装回。让靠近
电机部分的链条自然下垂(见图中重力的方向)。拆下电机，用双层热缩管套住每条引线，预防再次短路。又查看电机绕组，没有发现异常。把洞口适当扩大，穿过6条引线，仔细装好电机后能正常工作。但过约一星期，电阻又烧，看来问题还不是线脱皮，不在这个的可疑点。
为了查清问题，只能不停地通电测试。另一方面，因为原因不明，不敢让短路时间长，怕烧坏零部件。如果故障发生后几秒钟就人为停电，那么故障就自动消失，要再次等它出来，这样就给维修工作带来极大困难与不便。随着维修试验次数的增加，短路的故障频率也逐渐加快到十次有一两次，这样就容
易维修了。检查了几天仍没发现问题。只是有一个异常的结果：“偶尔”有时在均整转盘快转到位时次级直流24V的电流有持续5A的较大的电流，并伴随步进电机异常发响，转盘不能正确到位，电机也不能正常停电。经分析此结果是因为维修过程中把B：板上的低速调整得不好，引起减速运转期间脉冲频率过低，电机无法转动，B：板输出电流过大。步进电机有一个特点，速度越低，输入电流越大。之后把低速调至15Hz(单相)左右，再不出现持续5A的较大的电流这样的现象。又排除了一个引起“误导”的可疑点。
经过以上的排查。把测量的重点放在变压器初级电流的监测上。反复测试选档期间的初级电流、电阻压降、直流24V的电流，采用多表多路同时监测，终于用机械表VAC档量(因机械表无交流电流档)抓住了R]上“偶尔”有直流电压：66V33V 左右(根据经验，机械表VAC档量到直流电压时，指针读数为实际直流电压的2倍或为0，而数字万用表VAC档量直流结果为0或末位数跳动曲)，而此时24V电源的电流仅为0．25A。据此分析故障发生期间变压器初级回路存在较高的直流分量。而变压器初级的直流阻抗仅为0．5欧左右，电阻R]将承受绝大部分的直流功率而发热烧坏，从而保护了变压器及其初级电路。
在此之前“偶尔”碰到机械表量R 时指针打表或幅度大，因怕烧坏R]或其他零部件而使故障扩大，就赶紧断电，等通电后又没有再出现打表且电路又可正常工作，曾认为是误操作或表有问题，这也是在此之前测不到故障数据的这个原因。这一次能抓住也算是有运气了。
把变压器初级供电回路的元件一一排查，最终确定是控制板B。上的固态继电器(见图1)K。损坏了。用示波器看故障时R]的电压波形果然如此，是初级半波整流。交流固态继电器的这种“偶尔”损坏方式是此前本入未曾预料到的。推究使用固态继电器的原因，是因为它采用光电隔离，输出元件为晶闸管，能零电压开启，零电压关断。具有工作时无火花，速度快，无电磁干扰，抗干扰强，以微小的控制信号直接驱动大电流负载．耐用可靠等优点【3】。这样可保证转盘到位就立即停止、保护B 板上的四只可编程只读存储器及其他零件免遭高压袭击。
换上同一型号的固态继电器和新的电阻R]，机器恢复正常。
相关问题翻开维修记录本发现，约一年前，出现过几次机座上控制机箱mode control内的3A空气开关(CB2)常有不明原因的跳闸，引起无各角度的数字显示和不能正常操作。当时怀疑是开关本身性能问题而更换了一个，但是仍有跳闸也一直查不到原因。直到后来常烧R]，经查图得知均整转盘电源由此开关供电。现在看来跳闸应该是固态继电器损坏引起的。至此，这个困绕了几个月的“隐故障”问题终于真相大白了。
【参考文献】
【1】杨绍洲廖伟光．加速器工程人员如何注意自身的安全问题Ⅱ】．医疗设备信息，2005(7)：63—64．
【2】郑洁，高静，董磊．怎样用万用表检测电子元气件[j ．北京：人民邮电出版社．2005．
[3]黄继昌，郭继忠，张海贵，等．电子元气件应用手册[M]．北京：人民邮电出版社．2004．
[4]杨绍洲．VAR．IAN高IIII速器射野均匀性调整方法Ⅱ】．医疗设备信息。2005(8)：79．
【5】任金鼎，等．Chnac 6／100直线加速器常见故障检修4例Ⅱ】．医疗设备信息。2006~)：90．
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