(57)【要約】【課題】陽極の回転の周波数の自由度を向上させること。【解決手段】実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置は、回転陽極Ｘ線管と、第１のトランスと、第２のトランスと、インバータと、インバータ制御部とを有する。回転陽極Ｘ線管は、２つのステータコイル及び回転陽極を含む。第１のトランスは、２つのステータコイルのうち第１のステータコイルに２次側が接続される。第２のトランスは、２つのステータコイルのうち第２のステータコイルに２次側が接続される。インバータは、第１のトランスの１次側と第２のトランスの１次側とに接続され、第１のトランスと第２のトランスとへ交流電流を供給する。インバータ制御部は、インバータに含まれるスイッチング素子のオン・オフを制御して、第１のステータコイルに流れる交流電流と第２のステータコイルに流れる交流電流とを個別に制御することによって回転陽極を回転させる。【選択図】図１
2016091892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのステータコイル及び回転陽極を含む回転陽極Ｘ線管と、
前記２つのステータコイルのうち第１のステータコイルに２次側が接続された第１のトランスと、
前記２つのステータコイルのうち第２のステータコイルに２次側が接続された第２のトランスと、
前記第１のトランスの１次側と前記第２のトランスの１次側とに接続され、前記第１のトランスと前記第２のトランスとへ交流電流を供給するインバータと、
前記インバータに含まれるスイッチング素子のオン・オフを制御して、前記第１のステータコイルに流れる交流電流と前記第２のステータコイルに流れる交流電流とを個別に制御することによって前記回転陽極を回転させるインバータ制御部と、
を有する回転陽極Ｘ線管駆動装置。
【請求項２】
前記インバータは、
３つのブリッジを含む３相インバータ回路により構成され、
前記３つのブリッジのうち第１のブリッジは、前記第１のトランス及び前記第２のトランスに接続され、
前記３つのブリッジのうち第２のブリッジは、前記第１のトランスに接続され、
前記３つのブリッジのうち第３のブリッジは、前記第２のトランスに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の回転陽極Ｘ線管駆動装置。
【請求項３】
前記インバータは、
２つの単相インバータ回路により構成され、
前記２つの単相インバータ回路のうち第１の単相インバータ回路は、前記第１のトランスに接続され、
前記２つの単相インバータ回路のうち第２の単相インバータ回路は、前記第２のトランスに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の回転陽極Ｘ線管駆動装置。
【請求項４】
前記インバータ制御部は、
前記第１のステータコイルに流れる交流電流と前記第２のステータコイルに流れる交流電流との位相ずれの方向が、前記回転陽極の起動状態及び定常状態と制動状態とで反対になるように前記スイッチング素子のオン・オフを制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転陽極Ｘ線管駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転陽極Ｘ線管駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管におけるＸ線の発生は、例えば、陰極から放出される熱電子を、陽極に衝突させることで実現されている。また、Ｘ線管について、回転陽極型と呼ばれるＸ線管が知られている。
【０００３】
回転陽極型のＸ線管は、熱電子が衝突される陽極を所定の回転数により回転させることで、電子衝撃箇所の移動を行うものである。これによれば大きなＸ線出力を得ることができる。
【０００４】
陽極を回転させるために、ステータコイルとロータ等からなる回転手段が採用される。この回転手段は、ステータコイルの電流の位相を制御することによりロータを回転させ、ロータに係合された陽極を回転させる。
【０００５】
ステータコイルは、主コイルと補助コイルとの２つのコイルによって構成され、これら２つのコイルの電流の位相差は、進相コンデンサによって生じる。この位相差を一定にするためには、陽極の回転の周波数に応じて進相コンデンサの容量を切り替える必要があった。それにより、陽極の回転の周波数は、搭載された進相コンデンサそれぞれの容量に応じて限定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８２９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、陽極の回転の周波数の自由度を向上させることができる回転陽極Ｘ線管駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置は、回転陽極Ｘ線管と、第１のトランスと、第２のトランスと、インバータと、インバータ制御部とを有する。回転陽極Ｘ線管は、２つのステータコイル及び回転陽極を含む。第１のトランスは、２つのステータコイルのうち第１のステータコイルに２次側が接続される。第２のトランスは、２つのステータコイルのうち第２のステータコイルに２次側が接続される。インバータは、第１のトランスの１次側と第２のトランスの１次側とに接続され、第１のトランスと第２のトランスとへ交流電流を供給する。インバータ制御部は、インバータに含まれるスイッチング素子のオン・オフを制御して、第１のステータコイルに流れる交流電流と第２のステータコイルに流れる交流電流とを個別に制御することによって回転陽極を回転させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の構成を表すブロック図。
【図２】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャート。
【図３】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での制動状態における動作を表すタイミングチャート。
【図５】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の低速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャート。
【図６】第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の低速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャート。
【図７】第２の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の構成を表すブロック図。
【図８】第２の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャート。
【図９】第２の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャート。
【図１０】第２の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置の高速回転での制動状態における動作を表すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置について図面を参照して説明する。
【００１１】
〈第１の実施形態〉
図１は、第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの構成を表すブロック図である。この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、商用電源などの交流電源２に接続可能に構成される。回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、整流平滑回路３と、インバータ４ａと、インバータ制御部５と、第１のトランス６と、第２のトランス７と、回転陽極Ｘ線管８とを有する。
【００１２】
整流平滑回路３は、交流電源２からの交流電圧を整流及び平滑化して、直流電圧をインバータ４ａへ出力する。
【００１３】
インバータ４ａは、第１のトランス６の１次側と第２のトランス７の１次側とに接続される。インバータ４ａは、第１のトランス６と第２のトランス７へ交流電流を供給する。この実施形態におけるインバータ４ａは、３つのブリッジを含む３相インバータ回路により構成される。インバータ４ａは、スイッチング素子（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６）を備える。ここでは、説明のため、スイッチング素子としてＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられる例を示すが、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタなどのスイッチング素子が用いられてもよい。
【００１４】
３つのブリッジのうち第１のブリッジＢ１では、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２が直列に接続されている。第１のブリッジＢ１は、スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ２との間において、第１のトランス６の１次側及び第２のトランス７の１次側に接続される。３つのブリッジのうち第２のブリッジＢ２では、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ４が直列に接続されている。第２のブリッジＢ２は、スイッチング素子ＳＷ３とスイッチング素子ＳＷ４との間において、第１のトランス６の１次側に接続される。３つのブリッジのうち第３のブリッジＢ３では、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６が直列に接続されている。第３のブリッジＢ３は、スイッチング素子ＳＷ５とスイッチング素子ＳＷ６との間において、第２のトランス７の１次側に接続される。
【００１５】
インバータ制御部５は、インバータ４ａに含まれるスイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフを制御して、回転陽極Ｘ線管８の第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流とを個別に制御することによってロータＲを回転させる。インバータ制御部５は、スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）それぞれのゲートへ駆動信号を送信可能に構成される。インバータ制御部５は、スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）について個別にこの駆動信号の出力を切り替えることによって、スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフを個別に制御する。
【００１６】
インバータ制御部５は、回転陽極の回転の周波数に応じて駆動信号の出力タイミングを制御する。それにより、周波数に応じた交流電流がインバータ４ａから出力される。インバータ４ａからの交流電流に基づいて、第１のトランス６は第１のステータコイル９へ交流電流を供給し、第２のトランス７は第２のステータコイル１０へ交流電流を供給する。また、インバータ制御部５は、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流とに所定の位相差が生じるように駆動信号の出力タイミングを制御する。回転陽極の回転には、低い周波数（６０Ｈｚ等）での回転である低速回転や高い周波数（１８０Ｈｚ等）での回転である高速回転が知られている。
【００１７】
また、インバータ制御部５は、回転陽極の回転状態に応じて、駆動信号の出力タイミングを制御する。回転状態には、起動状態、定常状態、制動状態が含まれる。起動状態は、回転陽極の周波数が増加する（回転速度が加速する）状態である。定常状態は、回転陽極が一定の周波数で回転する（回転速度が一定の）状態である。制動状態は、回転陽極の周波数が減少する（回転速度が減速する）状態である。
【００１８】
第１のトランス６は、２次側が第１のステータコイル９に接続される。第２のトランス７は、２次側が第２のステータコイル１０に接続される。上述したように、第１のトランス６の１次側及び第２のトランス７の１次側は、それぞれインバータ４ａに接続される。なお、第１のトランス６及び第２のトランス７は、１次側からのコモンモードノイズを低減する。第１のトランス６の昇圧比及び第２のトランス７の昇圧比は、第１のステータコイル９の巻き数及び第２のステータコイル１０の巻き数に基づいて適宜設計される。
【００１９】
回転陽極Ｘ線管８は、第１のステータコイル９と、第２のステータコイル１０と、回転陽極を構成するロータＲとを含む。第１のステータコイル９は、第１のトランスから供給される交流電流に基づく磁場を発生する。第２のステータコイル１０は、第２のトランスから供給される交流電流に基づく磁場を発生する。第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相差によって、回転磁場が生じる。ロータＲは、この回転磁場に応じて回転する。
【００２０】
この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの動作について説明する。図２は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの、高速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャートである。本明細書における高速回転とは、回転陽極Ｘ線管８の共振周波数よりも高い周波数で回転することである。一般的に、回転陽極Ｘ線管８の共振周波数は、約１００Ｈｚであることが知られている。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図１参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【００２１】
高速回転での起動状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、周期λ１の動作を繰り返す。例えば、高速回転での回転の周波数が１８０Ｈｚであるとき、周期λ１は、約５．５５ｍｓである。ここでは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態からの周期λ１の動作を説明する。該状態において、第１のトランス６には、電流が流れず、かつ、第１のステータコイル９にも電流が流れていない。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加されている。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが流れており、その絶対値は増加している。
【００２２】
時点Ｔ１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ５をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、電流ＩＭが正方向に通電され、その絶対値は増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００２３】
時点Ｔ２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側に印加されていた電圧は停止される。それにより、電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電圧が印加され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、負方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。なお、時点Ｔ２と時点Ｔ３との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００２４】
時点Ｔ４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は、さらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は、さらに増加する。
【００２５】
時点Ｔ５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ６をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、負方向の電流ＩＭが通電され、その電流の絶対値は増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００２６】
時点Ｔ６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、正方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、正方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。なお、時点Ｔ６と時点Ｔ７との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００２７】
時点Ｔ８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は、さらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、正方向の電流ＩＭの絶対値は、さらに増加する。時点Ｔ９において、インバータ制御部５は、時点Ｔ１と同様の制御を行なう。
【００２８】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図２に示した例において、時点Ｔ１から時点Ｔ２までの時間間隔と、時点Ｔ５から時点Ｔ６までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。また、この例では、第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向が進み位相の方向となっている。位相ずれの方向は、発生する回転磁界の回転磁界に対応する。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、加速しながら回転する。なお、インバータ制御部５は、一般的なＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流とが正弦波形を描くように、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態を制御してもよい。
【００２９】
図３は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの、高速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図１参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【００３０】
高速回転での定常状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、周期λ１の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態からの周期λ１における動作を説明する。該状態において、第１のステータコイル９には電流が流れていない。一方、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが流れており、その絶対値は減衰している。
【００３１】
時点Ｔ１０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ａから位置６ｂの方向に電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、電流ＩＭが正方向に通電され、その絶対値は増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００３２】
時点Ｔ１１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧が停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は、減衰し続ける。
【００３３】
時点Ｔ１２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ１３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続け、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電圧が印加され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、負方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。なお、時点Ｔ１２と時点Ｔ１３との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００３４】
時点Ｔ１４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ６をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭはゼロのままである。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００３５】
時点Ｔ１５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側では、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９では、電流ＩＭが負方向に通電され、その電流の絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は、減衰し続ける。
【００３６】
時点Ｔ１６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧が停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００３７】
時点Ｔ１７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ１８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７の一次側には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、正方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳがゼロになった後、正方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。なお、時点Ｔ１７と時点Ｔ１８との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００３８】
時点Ｔ１９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ５をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、電流ＩＭはゼロのままである。一方、第２のトランスに印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。時点Ｔ２０において、インバータ制御部５は、時点Ｔ１０と同様の制御を行なう。
【００３９】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図３に示した例において、時点Ｔ１４から時点Ｔ１６までの時間間隔と、時点Ｔ１８から時点Ｔ２０までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向は、図２に示した起動状態と同様に進み位相の方向である。定常状態における回転磁界は、ベアリングの摩擦抵抗等によるロータＲの回転の減速を防ぐ程度のトルクをロータＲに与えればよい。従って、電流ＩＭの絶対値のピーク値と電流ＩＳの絶対値のピーク値とは、起動状態よりも小さな値となる。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、一定の速度で回転する。
【００４０】
図４は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの、高速回転での制動状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図１参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【００４１】
高速回転での制動状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、周期λ１の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態からの周期λ１における動作を説明する。該状態において、第１のトランス６の１次側には位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加されている。それにより、第１のステータコイル９には正方向の電流ＩＭが流れており、その絶対値は増加している。一方、第２のステータコイル１０には電流が流れていない。
【００４２】
時点Ｔ２１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ５をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、第２のトランス７の１次側では、位置７ａから７ｂへの方向に電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが通電され、その絶対値は増加する。
【００４３】
時点Ｔ２２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧が停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は、増加し続ける。
【００４４】
時点Ｔ２３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ２４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には負方向の電圧が印加され、正方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰する。そして電流ＩＭの絶対値がゼロになった後、負方向の電流ＩＭの絶対値が増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。なお、時点Ｔ２３と時点Ｔ２４との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００４５】
時点Ｔ２５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ５をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続け、そしてゼロとなる。
【００４６】
時点Ｔ２６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、第２のトランス７の一次側では、位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０では、電流ＩＳが負方向に通電され、その電流の絶対値は増加する。
【００４７】
時点Ｔ２７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧が停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は増加し続ける。
【００４８】
時点Ｔ２８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替える制御をする。そして、時点Ｔ２９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。これら制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の一次側には位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には正方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減少する。そして、電流ＩＭがゼロになった後、正方向の電流ＩＭの絶対値が増加する。一方、第２のトランスに印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。なお、時点Ｔ２８と時点Ｔ２９との間には、所定の時間間隔が設けられる。この時間間隔は、第１のブリッジＢ１の短絡を防止するために設けられている。
【００４９】
時点Ｔ３０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ６をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減少し続け、そしてゼロとなる。時点Ｔ３１において、インバータ制御部５は、時点Ｔ２１と同様の制御を行なう。
【００５０】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図４に示した例において、時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの時間間隔と、時点Ｔ２７から時点Ｔ２８までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向は遅れ位相の方向である。このように、インバータ制御部５は、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの方向が、回転陽極の起動状態及び定常状態と制動状態とで反対になるようにスイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフを制御する。それにより、制動状態のときは、起動状態及び定常状態の回転磁界の回転方向とは反対の回転方向の回転磁界が発生する。そして、起動状態及び定常状態の回転磁界の回転方向に回転していたロータＲが、該回転方向とは反対の回転方向の回転磁界によって制動される。このように、ロータＲは、発生した回転磁界に応じて制動され、その回転は減速する。それにより、該回転の周波数について、回転陽極Ｘ線管８の共振周波数を速やかに通過しながら低減させることができる。
【００５１】
図５は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの、低速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャートである。本明細書における低速回転とは、回転陽極Ｘ線管８の共振周波数よりも低い周波数で回転することである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図１参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【００５２】
低速回転での起動状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、周期λ２の動作を繰り返す。例えば、低速回転での回転の周波数が６０Ｈｚであるとき、周期λ２は、約１６．６７ｍｓである。ここでは、スイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態からの周期λ２の動作を説明する。該状態において、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが流れており、その絶対値は減衰している。一方、第２のステータコイル１０には電流ＩＳが流れていない。
【００５３】
時点Ｔ３２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ５をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、電流ＩＳが正方向に通電され、その絶対値は増加する。
【００５４】
時点Ｔ３３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続け、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００５５】
時点Ｔ３４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、電流ＩＳが正方向に通電され、その電流の絶対値は増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００５６】
時点Ｔ３５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００５７】
時点Ｔ３６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値が増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００５８】
時点Ｔ３７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００５９】
時点Ｔ３８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値が増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００６０】
なお、時点Ｔ３５から時点Ｔ３８までの制御は、第１のステータコイル９に過電流が流れることを防止するために行われている。該制御によって、第１のトランス６に印加される電圧が停止される時間及び回数は、第１のステータコイル９の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜設計されるものである。なお、第２のステータコイル１０に過電流が流れることを防止するために、同様の制御が、第２のステータコイル１０の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜行なわれてもよい。
【００６１】
時点Ｔ３９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ３がオンであり、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続け、そしてゼロとなる。
【００６２】
時点Ｔ４０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、負方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＳの絶対値は増加する。
【００６３】
時点Ｔ４１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００６４】
時点Ｔ４２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、負方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳは減衰し続ける。
【００６５】
時点Ｔ４３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００６６】
時点Ｔ４４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００６７】
時点Ｔ４５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００６８】
時点Ｔ４６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００６９】
なお、時点Ｔ４３から時点Ｔ４６までの制御は、第１のステータコイル９に過電流が流れることを防止するために行われている。該制御によって、第１のトランス６に印加される電圧が停止される時間及び回数は、第１のステータコイル９の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜設計されるものである。なお、第２のステータコイル１０に過電流が流れることを防止するために、同様の制御が、第２のステータコイル１０の巻き数や印加される電圧に応じて適宜行なわれてもよい。
【００７０】
時点Ｔ４７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。時点Ｔ４８において、インバータ制御部５は、時点Ｔ３２と同様の制御を行なう。
【００７１】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図５に示した例において、時点Ｔ３３から時点Ｔ３９までの時間間隔と、時点Ｔ４１から時点Ｔ４７までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。また、この例では、第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向が進み位相の方向となっている。位相ずれの方向は、発生する回転磁界の回転磁界に対応する。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、加速しながら回転する。
【００７２】
図６は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの、低速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図１参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【００７３】
低速回転での定常状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、周期λ２の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態からの周期λ２における動作を説明する。該状態において、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが流れており、その絶対値は減衰している。一方、第２のステータコイル１０には電流が流れていない。
【００７４】
時点Ｔ４９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ５をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、電流ＩＳが正方向に通電され、その絶対値は増加する。
【００７５】
時点Ｔ５０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。
【００７６】
時点Ｔ５１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、正方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００７７】
時点Ｔ５２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００７８】
時点Ｔ５３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００７９】
時点Ｔ５４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００８０】
時点Ｔ５５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００８１】
なお、時点Ｔ５２から時点Ｔ５５までの制御は、第１のステータコイル９に過電流が流れることを防止するために行われている。これら制御によって第１のトランス６に印加される電圧が停止される時間及び回数は、第１のステータコイル９の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜設計されるものである。なお、第２のステータコイル１０に過電流が流れることを防止するために、同様の制御が、第２のステータコイル１０の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜行なわれてもよい。
【００８２】
時点Ｔ５６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。
【００８３】
時点Ｔ５７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、電流ＩＳの絶対値はゼロのままである。
【００８４】
時点Ｔ５８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ６をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には、負方向の電流ＩＳが通電され、その絶対値は増加する。
【００８５】
時点Ｔ５９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ６をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【００８６】
時点Ｔ６０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、負方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００８７】
時点Ｔ６１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００８８】
時点Ｔ６２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００８９】
時点Ｔ６３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００９０】
時点Ｔ６４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【００９１】
なお、時点Ｔ６１から時点Ｔ６４までの制御は、第１のステータコイル９に過電流が流れることを防止するために行われている。これら制御によって第１のトランス６に印加される電圧が停止される時間及び回数は、第１のステータコイル９の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜設計されるものである。なお、第２のステータコイル１０に過電流が流れることを防止するために、同様の制御が、第２のステータコイル１０の巻き数や印加される電圧に基づいて適宜行なわれてもよい。
【００９２】
時点Ｔ６５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。
【００９３】
時点Ｔ６６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ２をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ａは、スイッチング素子ＳＷ２及びスイッチング素子ＳＷ４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、電流ＩＳはゼロのままである。時点Ｔ６７において、インバータ制御部５は、時点Ｔ４９と同様の制御を行なう。
【００９４】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図６に示した例において、時点Ｔ５０から時点Ｔ５６までの時間間隔と、時点Ｔ５９から時点Ｔ６５までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向は、図５に示した起動状態と同様に進み位相の方向である。定常状態における回転磁界は、ベアリングの摩擦抵抗等によるロータＲの回転の減速を防ぐ程度のトルクをロータＲに与えればよい。従って、電流ＩＭの絶対値のピーク値と電流ＩＳの絶対値のピーク値とは、起動状態よりも小さな値となる。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、一定の速度で回転する。
【００９５】
この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの低速回転での制動状態における動作について説明する。低速回転での制動状態において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６をオフ状態にさせる。それにより、ロータＲは惰性回転し、そして、ベアリングの摩擦抵抗等によってロータＲの回転速度は減速される。
【００９６】
この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａの効果について説明する。回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、２つのステータコイル（第１のステータコイル９及び第２のステータコイル１０）ごとに個別に接続されたトランス（第１のトランス６及び第２のトランス７）を有する。インバータ制御部５は、インバータ４ａに含まれるスイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフを個別に制御することによって、これらトランスへの電圧の印加時間及びタイミングを個別に制御する。それにより、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａは、進相コンデンサを設けることなく、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）及び位相ずれの方向、並びにロータＲの回転の周波数を制御することができる。従って、陽極の回転の周波数の自由度を向上させることができる回転陽極Ｘ線管駆動装置を提供することができる。
【００９７】
〈第２の実施形態〉
図７は、第２の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの構成を表すブロック図である。回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂでは、インバータ４ｂの構成が、第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａにおけるインバータ４ａの構成と異なる。以下、第１の実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ａと異なる構成について主に説明する。
【００９８】
インバータ４ｂは、２つの単相インバータ回路により構成される。２つの単相インバータ回路のうち第１の単相インバータ回路４１は、第１のトランス６の１次側に接続される。第１の単相インバータ回路４１は、スイッチング素子（ＳＷ７，ＳＷ８，ＳＷ９，ＳＷ１０）を備える。
【００９９】
第１の単相インバータ回路４１の一方のブリッジＢ４では、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ８が直列に接続されている。第１の単相インバータ回路４１の他方のブリッジＢ５では、スイッチング素子ＳＷ９及びスイッチング素子ＳＷ１０が直列に接続されている。ブリッジＢ４は、スイッチング素子ＳＷ７とスイッチング素子ＳＷ８との間において、第１のトランス６の１次側の一端に接続される。ブリッジＢ５は、スイッチング素子ＳＷ９とスイッチング素子ＳＷ１０との間において、第１のトランス６の１次側の他端に接続される。
【０１００】
２つの単相インバータ回路のうち第２の単相インバータ回路４２は、第２のトランス７の１次側に接続される。第２の単相インバータ回路４２は、スイッチング素子（ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４）を備える。
【０１０１】
第２の単相インバータ回路４２の一方のブリッジＢ６では、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１２が直列に接続されている。第２の単相インバータ回路４２の他方のブリッジＢ７では、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４が直列に接続されている。ブリッジＢ６は、スイッチング素子ＳＷ１１とスイッチング素子ＳＷ１２との間において、第２のトランスの１次側の一端に接続される。ブリッジＢ７は、スイッチング素子ＳＷ１３とスイッチング素子ＳＷ１４との間において、第２のトランスの１次側の他端に接続される。
【０１０２】
インバータ制御部５は、インバータ４ｂに含まれるスイッチング素子（ＳＷ７〜ＳＷ１４）のオン・オフを制御して、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流とを個別に制御することによってロータＲを回転させる。
【０１０３】
この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの動作について説明する。図８は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの、高速回転での起動状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ７〜ＳＷ１４）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図７参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【０１０４】
高速回転での起動状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂは、周期λ１の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態からの周期λ１の動作を説明する。該状態において、第１のトランス６には、電流が流れず、かつ、第１のステータコイル９にも電流が流れていない。一方、第２のトランス７の１次側には、位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが流れており、その絶対値は増加している。
【０１０５】
時点Ｔ６８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には、位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には、電流ＩＭが正方向に通電され、その絶対値は増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１０６】
時点Ｔ６９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、第２のトランス７には、位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電圧が印加され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、負方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。
【０１０７】
時点Ｔ７０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し、そしてゼロとなる。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は増加し続ける。
【０１０８】
時点Ｔ７１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３、スイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが通電され、その電流の絶対値は増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１０９】
時点Ｔ７２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は、増加し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＳの絶対値は減少する。そして、電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、正方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。
【０１１０】
時点Ｔ７３において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し、そしてゼロとなる。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は増加し続ける。時点Ｔ７４において、インバータ制御部５は、時点Ｔ６８と同様の制御を行なう。
【０１１１】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図８に示した例において、時点Ｔ６８から時点Ｔ７０までの時間間隔と、時点Ｔ７１から時点Ｔ７３までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。また、この例では、第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向が進み位相の方向となっている。位相ずれの方向は、発生する回転磁界の回転磁界に対応する。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、加速しながら回転する。
【０１１２】
図９は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの、高速回転での定常状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ６）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図７参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【０１１３】
高速回転での定常状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂは、周期λ１の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態からの周期λ１における動作を説明する。該状態において、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが流れており、その絶対値は減衰している。一方、第２のトランス７には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加されている。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが流れており、その絶対値は増加している。
【０１１４】
時点Ｔ７５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ１１をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１１５】
時点Ｔ７６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６には位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には正方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【０１１６】
時点Ｔ７７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１０がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止され、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。
【０１１７】
時点Ｔ７８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電流ＩＳが通電され、その絶対値は増加する。
【０１１８】
時点Ｔ７９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１０及びスイッチング素子ＳＷ１３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１１９】
時点Ｔ８０において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９及びスイッチング素子ＳＷ１２がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰し続ける。
【０１２０】
時点Ｔ８１において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ９及びスイッチング素子ＳＷ１２をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰する。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰し、そしてゼロとなる。
【０１２１】
時点Ｔ８２において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電流ＩＳが通電され、その絶対値は増加する。時点Ｔ８３において、インバータ制御部５は、時点Ｔ７５と同様の制御を行なう。
【０１２２】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図９に示した例において、時点Ｔ７５から時点Ｔ７７までの時間間隔と、時点Ｔ７９から時点Ｔ８１までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向は、図８に示した起動状態と同様に進み位相の方向である。定常状態における回転磁界は、ベアリングの摩擦抵抗等によるロータＲの回転の減速を防ぐ程度のトルクをロータＲに与えればよい。従って、電流ＩＭの絶対値のピーク値と電流ＩＳの絶対値のピーク値とは、起動状態よりも小さな値となる。ロータＲは、発生した回転磁界に応じて、一定の速度で回転する。
【０１２３】
図１０は、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの、高速回転での制動状態における動作を表すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、各スイッチング素子（ＳＷ７〜ＳＷ１４）のオン・オフ状態と、第１のステータコイル９における電流ＩＭ及び第２のステータコイル１０における電流ＩＳとの関係を表す。ここでは説明のため、第１のステータコイル９の一端９ａから他端９ｂへの方向を電流ＩＭの正方向とする（図７参照）。第２のステータコイル１０の一端１０ａから他端１０ｂへの方向を電流ＩＳの正方向とする。
【０１２４】
高速回転での制動状態において、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂは、周期λ１の動作を繰り返す。ここでは、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態からの周期λ１における動作を説明する。該状態において、第１のステータコイル９には電流が流れていない。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加されている。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電流ＩＳが通電されており、その絶対値は増加している。
【０１２５】
時点Ｔ８４において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ａから位置６ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には正方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、第２のトランス７に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１２６】
時点Ｔ８５において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、正方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ａから位置７ｂへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には正方向の電圧が印加され、負方向の電流ＩＳの絶対値がさらに減衰する。そして電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、正方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。
【０１２７】
時点Ｔ８６において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７及びスイッチング素子ＳＷ１０をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧が停止される。それにより、正方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し、そしてゼロとなる。一方、正方向の電流ＩＳの絶対値は増加する。
【０１２８】
時点Ｔ８７において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９をオンに切り替えるとともに、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１、スイッチング素子ＳＷ１２、スイッチング素子ＳＷ１３及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６の１次側には位置６ｂから位置６ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第１のステータコイル９には負方向の電流ＩＭが通電され、その絶対値は増加する。一方、第２のトランスに印加されていた電圧は停止される。それにより、正方向の電流ＩＳの絶対値は減衰する。
【０１２９】
時点Ｔ８８において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３をオンに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３オンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、負方向の電流ＩＭの絶対値は増加し続ける。一方、第２のトランス７の１次側には位置７ｂから位置７ａへの方向の電圧が印加される。それにより、第２のステータコイル１０には負方向の電圧が印加され、正方向の電流ＩＳの絶対値はさらに減衰する。そして電流ＩＳの絶対値がゼロになった後、負方向の電流ＩＳの絶対値が増加する。
【０１３０】
時点Ｔ８９において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ８及びスイッチング素子ＳＷ９をオフに切り替える制御をする。この制御によって、インバータ４ｂは、スイッチング素子ＳＷ１２及びスイッチング素子ＳＷ１３がオンであり、かつ、スイッチング素子ＳＷ７、スイッチング素子ＳＷ８、スイッチング素子ＳＷ９、スイッチング素子ＳＷ１０、スイッチング素子ＳＷ１１及びスイッチング素子ＳＷ１４がオフである状態となる。このとき、第１のトランス６に印加されていた電圧は停止される。それにより、負方向の電流ＩＭの絶対値は減衰し、そしてゼロとなる。一方、負方向の電流ＩＳの絶対値は増加し続ける。時点Ｔ９０において、インバータ制御部５は、時点Ｔ８４と同様の制御を行なう。
【０１３１】
以上の動作により、第１のステータコイル９と第２のステータコイル１０とには、それぞれ位相の異なる交流電流が通電される。図１０に示した例において、時点Ｔ８６から時点Ｔ８７までの時間間隔と、時点Ｔ８９から時点Ｔ９０までの時間間隔とが、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）を表している。第１のステータコイル９に流れる交流電流に対して、第２のステータコイル１０に流れる交流電流の位相ずれの方向は遅れ位相の方向である。このように、インバータ制御部５は、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの方向が、回転陽極の起動状態及び定常状態と制動状態とで反対になるようにスイッチング素子（ＳＷ７〜ＳＷ１４）のオン・オフを制御する。それにより、制動状態のときは、起動状態及び定常状態の回転磁界の回転方向とは反対の回転方向の回転磁界が発生する。そして、起動状態及び定常状態の回転磁界の回転方向に回転していたロータＲが、該回転方向とは反対の回転方向の回転磁界によって制動される。このように、ロータＲは、発生した回転磁界に応じて制動され、その回転は減速する。
【０１３２】
なお、この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの低速回転での起動状態及び定常状態における動作は、図８及び図９に示した動作の周期λ１を周期λ２に変更した動作に相当する。
【０１３３】
回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの低速回転での制動状態における動作について説明する。低速回転での制動状態において、インバータ制御部５は、スイッチング素子ＳＷ７〜ＳＷ１４をオフ状態にさせる。それにより、ロータＲは惰性回転し、そして、ベアリングの摩擦抵抗等によってロータＲの回転速度は減速される。
【０１３４】
この実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂの効果について説明する。回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂは、２つのステータコイル（第１のステータコイル９及び第２のステータコイル１０）ごとに個別に接続されたトランス（第１のトランス６及び第２のトランス７）と、トランスごとに個別に接続された単相インバータ回路（第１の単相インバータ回路４１及び第２の単相インバータ回路４２）とを有する。インバータ制御部５は、インバータ４ｂに含まれるスイッチング素子（ＳＷ７〜ＳＷ１４）のオン・オフを個別に制御することによって、これらトランスへの電圧の印加時間及びタイミングを個別に制御する。それにより、回転陽極Ｘ線管駆動装置１ｂは、進相コンデンサを設けることなく、第１のステータコイル９に流れる交流電流と第２のステータコイル１０に流れる交流電流との位相ずれの大きさ（位相差）及び位相ずれの方向、並びにロータＲの回転の周波数を制御することができる。従って、陽極の回転の周波数の自由度を向上させることができる回転陽極Ｘ線管駆動装置を提供することができる。
【０１３５】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の回転陽極Ｘ線管駆動装置によれば、ステータコイルごとに個別に接続されたトランスを有することにより、回転の周波数の自由度を向上させることが可能となる。
【０１３６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１３７】
１ａ、１ｂ    回転陽極Ｘ線管駆動装置
２      交流電源
３      整流平滑回路
４ａ、４ｂ    インバータ
５      インバータ制御部
６      第１のトランス
７      第２のトランス
８      回転陽極Ｘ線管
９      第１のステータコイル
１０    第２のステータコイル
４１    第１の単相インバータ回路
４２    第２の単相インバータ回路
【図１】
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【図２】
2016091892.tif 000004
【図３】
2016091892.tif 000005
【図４】
2016091892.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016091892.tif 000008
【図７】
2016091892.tif 000009
【図８】
2016091892.tif 000010
【図９】
2016091892.tif 000011
【図１０】
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