環(huán)形磁通門電流換能器制造技術(shù)

一種環(huán)形磁通門電流換能器，其包括環(huán)形磁通門感測單元（6），所述環(huán)形磁通門感測單元包括環(huán)形支座（40）、安裝在所述支座（40）上的飽和磁芯（38）、圍繞所述支座和飽和磁芯纏繞的激勵線圈（44）以及圍繞所述激勵線圈、環(huán)形支座和飽和磁芯安裝的磁殼（32）。所述支座為環(huán)形并且包括固定到所述支座的端子（50、48），第一對所述端子連接到所述激勵線圈的端部，第二對所述端子連接到所述電流換能器的次級線圈的端部。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具有用于閉環(huán)應用的次級線圈的環(huán)形磁通門電流換能器。
技術(shù)介紹
磁通門換能器具有由激勵線圈圍繞的飽和磁芯，所述激勵線圈施加交替地飽和磁芯的交替磁場。在存在外部磁場的情況下，偏壓施加于飽和磁芯的飽和，使得實現(xiàn)激勵信號的對稱。該不對稱與外部磁場的幅度相關(guān)并且因此用于讀取外部磁場的幅度。在磁力計中，激勵電流由電子電路處理，所述電子電路向圍繞磁通門換能器纏繞的次級線圈(也被稱為補償線圈)或向聯(lián)接到磁通門換能器的磁路生成反饋信號。補償電流設法消除外部磁場的影響，由此次級(或補償)電流因此代表磁場的幅度。在電流換能器中，磁場由在初級導體中流動的初級電流(待測量的電流)生成。初級導體典型地定位成穿過由磁場換能器形成或聯(lián)接到磁場換能器的磁路。某些已知的磁通門換能器具有圍繞初級導體所穿過的中心孔的環(huán)形。磁通門換能器具有高靈敏度并且因此很適合于測量小電流或小幅差動電流，然而，它們與基于霍爾效應磁場檢測器的開環(huán)電流換能器或閉環(huán)電流換能器相比制造和實施成本較高。影響基于磁通門原理的電流換能器的成本的因素是激勵線圈和次級線圈的提供、飽和磁芯的提供以及線圈與電子電路的互連。磁通門換能器的靈敏度也導致線圈和各部件的相對位置的更嚴格制造公差，這也導致增加的制造成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種基于環(huán)形磁通門磁場檢測器的閉環(huán)電流換能器，其精確、可靠并且制造成本經(jīng)濟。提供一種大規(guī)模制造經(jīng)濟的閉環(huán)環(huán)形磁通門電流換能器將是有利的。提供一種緊湊的閉環(huán)環(huán)形磁通門電流換能器將是有利的。提供一種結(jié)實的閉環(huán)環(huán)形磁通門電流換能器將是有利的。通過提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)環(huán)形磁通門電流換能器實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的。本文中公開了一種環(huán)形磁通門電流換能器，其包括環(huán)形磁通門感測單元，所述環(huán)形磁通門感測單元包括介電或絕緣支座，安裝在所述支座上的飽和磁芯，圍繞所述支座和飽和磁芯纏繞的激勵線圈以及圍繞所述激勵線圈安裝的磁殼。所述支座為環(huán)形并且包括固定到所述支座的端子，第一對所述端子連接到所述激勵線圈的端部，并且第二對所述端子連接到所述電流換能器的次級線圈的端部。有利地，用于次級和激勵線圈的連接端子整合到用于飽和磁芯的支座中簡化感測單元組裝和互連到信號處理電路的制造。該配置也提供更緊湊、可靠和穩(wěn)定的布置。在本文中所使用的術(shù)語“環(huán)形”和“環(huán)”不限于圓形，而是包含圍繞孔以允許一個或多個初級導體穿過其中的方形、矩形、多邊形、橢圓形或任何規(guī)則或不規(guī)則的閉合或幾乎閉合形狀。信號處理電路可以包括連接到所述感測單元的端子的電路板。所述感測單元還可以包括介電罩殼，所述介電罩殼圍繞所述激勵線圈和飽和磁芯安裝并且形成次級磁芯圍繞其纏繞的支座。所述介電罩殼可以有利地包括多個間隔開的向內(nèi)徑向翼片，所述徑向翼片用于側(cè)向地支撐線圈并且將感測單元定位在換能器的外殼中。所述介電罩殼可以有利地包括突起，所述突起接合在所述換能器的電路板中的互補孔中以相對于所述感測單元和所述換能器的外殼定位所述電路板。用于所述飽和磁芯和激勵線圈的環(huán)形介電或絕緣支座也可以包括提供定位表面的多個間隔開的徑向翼片，所述定位表面配置成相對于圍繞所述介電支座和激勵導體安裝的磁殼定位所述支座。換能器可以有利地包括例如由折疊成環(huán)形的具有高磁導率材料的條或帶制成的環(huán)形內(nèi)部磁屏蔽罩和環(huán)形外部磁屏蔽罩。內(nèi)部磁屏蔽罩用于減小通過中心通道的偏心初級導體位置的影響，而外部磁屏蔽罩用于減小來自外部磁場的干涉。通過提供根據(jù)權(quán)利要求7所述的閉環(huán)環(huán)形磁通門電流換能器實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的。在本專利技術(shù)的另一個方面中，所述換能器包括作為單獨部件提供的初級導體單元，所述初級導體單元包括介電體和配置成傳送待測量的電流的多個導體，所述多個導體一起保持在所述介電體內(nèi)，所述介電體形成通過所述外殼的中心通道可單獨安裝并且可鎖定到所述外殼的大體U形或V形部件。所述介電體可以是模制在所述初級導體上的塑料主體并且包括整體模制彈性夾臂，所述夾臂與所述換能器外殼中的互補夾子相互接合以將所述初級導體單元固定和鎖定到所述換能器外殼。所述介電體還包括定位肩部或凸緣，所述定位肩部或凸緣抵靠所述換能器外殼以相對于所述外殼定位所述初級導體單元。在實施例中，所述初級導體單元可以包括形成至少第一和第二對導體的至少四個初級導體，第一對初級導體用于在第一方向上傳送電流并且第二對初級導體用于在相反方向上傳送電流，所述第一和第二對初級導體布置成使得一對初級導體中的導體定位在另一對初級導體的導體之間并且交錯。在該配置中，所述換能器可以作為差動換能器操作以測量具有相反電流的兩個導體或?qū)w對之間的電流的差異。在實施例中，所述初級導體單元可以包括用于傳送三相電流和三相系統(tǒng)的中性點或測試電流的至少四個初級導體，所述測試電流用于自動測試所述換能器在其中使用的系統(tǒng)能力。在該配置中，所述換能器可以用作差動(或求和)電流換能器，其測量在正常操作期間應當接近零的三相系統(tǒng)中的電流和。所述初級導體可以呈擠出導線的形式或由金屬片壓制或形成，其由所述介電體包覆模制或插入所述初級導體單元的所述介電體中。備選地，所述初級導體可以形成為鍍覆在板(例如印刷電路板)上的電跡。附圖說明從權(quán)利要求和關(guān)于附圖進行的本專利技術(shù)的實施例的以下詳細描述將顯而易見本專利技術(shù)的另外優(yōu)點和特征。圖1a是根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的環(huán)形磁通門電流換能器的具有部分橫截面的透視圖1b是圖1a的實施例的透視分解圖；圖1c和Id是根據(jù)圖1a的實施例的透視圖，其中使外殼透明以便更好地顯示外殼內(nèi)部的部件；圖2a是根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的磁通門電流換能器的透視圖，換能器帶有預組裝到換能器外殼的初級導體；圖2b和2c是圖2a的實施例的透視圖，顯示初級導體元件正組裝到換能器外殼；圖2d是圖2a的實施例的橫截面圖；圖3是環(huán)形磁通門感測單元的分解透視圖；圖4a是根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的飽和磁芯和激勵線圈單元的具有部分橫截面的透視圖；圖4b是圖4a的單元的分解圖。具體實施例方式參考附圖，首先從圖1a至Id開始，根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的電流換能器2包括外殼4、安裝在外殼中的環(huán)形磁通門感測單元6、例如包括印刷電路板7的信號處理電路8，所述信號處理電路也安裝在外殼中并且具有延伸通過外殼以用于連接到用于供電的外部電路的電端子18和測量信號的輸出。換能器可以包括中心通道16，傳送待測量的電流的一個導體或多個導體20、20a、20b延伸通過所述中心通道。待測量的電流將被稱為初級電流并且導體被稱為初級導體。換能器還包括分別在徑向內(nèi)部并且徑向地圍繞磁通門感測單元6定位的內(nèi)部磁屏蔽罩12和外部磁屏蔽罩10。磁屏蔽罩10、12可以有利地由具有高磁導率的材料的折疊條或帶制成，例如硅鋼、透磁合金、超合金、非晶態(tài)或納米晶體合金等。屏蔽罩也可以由擠出或鑄造材料的圓柱形部分制成或者具有其它非圓柱形狀并且由其它工藝形成，例如由片狀材料壓制和形成。外部屏蔽罩10用于減小外部磁場的影響，特別是在中心通道16的外部生成的磁場，例如來自電導體、電動馬達和圍繞或鄰近電流換能器定位的其它磁場生成設備的干擾。內(nèi)部屏蔽罩12用于形成磁路，該磁路再分布延伸通過中心通道16的初級導體的磁場以便減小延伸通過通道16的初級導體的偏心影響。環(huán)形磁通門感測單元6可以具有閉合圓形，如圖中所示，或者可以具有圍繞孔以允許一個或多個初級導體穿過其中的其它閉合或本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.08.24 EP 10173923.31.一種環(huán)形磁通門電流換能器，所述換能器包括環(huán)形磁通門感測單元(6)，所述環(huán)形磁通門感測單元包括環(huán)形支座(40)、安裝在所述環(huán)形支座(40)上的飽和磁芯(38)、圍繞所述環(huán)形支座和飽和磁芯纏繞的激勵線圈(44)以及圍繞所述激勵線圈、環(huán)形支座和飽和磁芯安裝的磁殼(32)，其特征在于，所述環(huán)形支座包括固定到所述環(huán)形支座的端子(50、48)，第一對所述端子連接到所述激勵線圈的端部，第二對所述端子連接到所述電流換能器的次級線圈(36)的端部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器，所述換能器還包括連接到所述感測單元的所述端子的電路板(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換能器，其特征在于，所述感測單元(6)還包括介電罩殼(34a、34b)，所述介電罩殼圍繞所述激勵線圈和飽和磁芯安裝并且形成周圍圍繞著所述次級磁芯的支座件。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的換能器，所述介電罩殼包括多個間隔開的徑向翼片(59)。5.根據(jù)前兩項權(quán)利要求中的任一項所述的換能器，其中所述介電罩殼包括突起(60)，所述突起接合在所述換能器的電路板(8)中的互補孔中。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的換能器，其中所述感測單元的所述環(huán)形介電支座包括提供定位表面的多個間隔開的徑向翼片(46)，所述定位表面被構(gòu)造成相對于圍繞所述環(huán)形介電支座和激勵導體安裝的磁殼定位所述環(huán)形介電支座。7.一種環(huán)形電流換能器，所述換能器包括外殼(4)、安裝在所述外殼中的環(huán)形磁場感測單元(6)和中心通道(16)，其特征在 于，所述換能器包括作為單獨部件提供的初級導體單元(19),所述初級導體單元包括介電體(22)和構(gòu)造成傳送待測量的電流的一個或多個導體(20)，所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C·古德爾，B·馬科茲，B·理查德，G·格里，
申請(專利權(quán))人：萊姆知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司，
類型：
國別省市：