KR101203485B1 - 직류전류 측정용 자기센서 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명 자기센서에 사용되는 링 코어의 B-H곡선을 나타낸것으로 ab구간은 비포화 영역으로 고투자율이 요구되고 ab구간 외측은 포화 영역으로 투자율이 낮을수록 좋다.
도 3은 종래 직류전류 측정용 자기센서에서의 코일 전류(I)의 파형을 나타낸다. 실선으로 표시된 전류(a)는 피측정 직류전류가 없는 경우이고 점선으로 표시된 전류(b)는 피측정 직류전류가 있는 경우이다.
도 4는 피측정 직류전류(Ig)가 없을 때의 코일 전류(I)의 파형을 나타낸다. 자기회로가 포화되지 않았기 때문에 코일 전류(I)가 갑자기 증가하는 현상이 나타나지 않고 있다.
도 5는 피측정 직류전류(Ig)가 도 1과 같이 흘러 링 코어에 시계방향의 자속을 발생할 때의 코일 전류(I)의 파형을 나타낸다. 코일 전류(I)의 극성이 정(+)일 때 코일 전류(I)에 의한 자속도 시계방향으로 발생하여 코일 전류(I)가 c점에 도달하였을 때 자기포화가 발생하고 코일 전류(I)가 급격히 증가한다.
도 6은 피측정 직류전류(Ig)가 도 1과 반대로 흘러 링 코어에 반시계방향의 자속을 발생할 때의 코일 전류(I)의 파형을 나타낸다. 코일 전류(I)의 극성이 부(-)일 때 코일 전류(I)에 의한 자속도 반시계방향으로 발생하여 코일 전류(I)가 d점에 도달하였을 때 자기포화가 발생하고 코일 전류(I)가 급격히 증가한다.
도 7은 본 발명의 자기센서의 전체 구성도이다. 구형파 교류전원을 링 코어에 감긴 코일에 인가하여 코일에 전류가 흐르게 한다. 피측정 직류전류(Ig)로 인하여 발생하는 코일 전류(I)의 급격한 변화를 검출하여 피측정 직류전류(Ig)를 측정한다.
3: 저항 4: 강자성체 링 코어
5: 피측정 직류전류 전선
Claims (6)
- 피측정 직류전류가 통과할 수 있는 구멍이 있는 강자성체 링 코어;
상기 강자성체 링 코어에 감긴 코일;
상기 코일과 직렬로 연결된 저항;
상기 코일과 저항에 전류를 공급하는 구형파 교류전원;
상기 코일의 피크전류를 검출하기 위한 코일 피크전류 검출기;
검출된 코일의 피크전류에 따라 피측정 직류전류 값을 산출해 내는 피측정 직류전류 출력기; 및
상기 구형파 교류전원, 코일 피크전류 검출기 및 피측정 직류 전류 출력을 제어하는 마이크로프로세서;를 포함하고,
상기 마이크로프로세서는 상기 강자성체 링 코어가 상기 피측정 직류전류가 없을 때 자기 포화 직전에 있다가 상기 피측정 직류전류가 흐르면 상기 링 코어가 자기 포화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 직류전류 측정용 자기센서. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 피측정 직류전류가 없을 때 상기 링 코어에 자기 포화가 발생하지 않고 상기 피측정 직류 전류가 흐르기 시작할 때 즉시 자기 포화가 일어나도록 상기 코일에 가해지는 구형파 교류전압의 크기 및 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 직류전류 측정용 자기센서.
- 제3항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 AD변환부와 DA변환부를 포함하고 있고, 상기 피측정 직류전류의 크기와 상기 링 코어의 자기 포화에 의한 코일 전류의 증가분이 정비례하도록 교정곡선을 사용하여 상기 피측정 직류전류의 크기와 상기 링 코어의 자기 포화에 의한 코일 전류의 증가분을 교정하는 것을 특징으로 하는 직류전류 측정용 자기센서.
- 제1항, 제3항 또는 제4항중 어느 한항에 따른 직류전류 측정용 자기센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 감시장치.
- 제5항에 있어서, 상기 누설전류 감시장치는 태양광 발전소에 사용되는 직류 누전차단기 또는 직류 누전경보기, 그리고 전기 자동차 배터리에 사용되는 누설전류 감시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 감시장치.
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