KR940005959A - 직류 전류 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 비교적 간단한 구성과. 특히 미소한 전류 변화에 대해 DC누설 차단기의 양호한 검출 능력을 가지며, 마이크로 전류의 방향성 뿐만 아니라 절대값의 검출이 가능하고, 출력 특성의 히스테리시스를 감소시킬수 있고, 울트라 마이크로 전류 영역에서의 검출 감도를 향상시킬 수 있으며, 더우기 기계적인 자기 스위치 대신에 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류에 의해 검출 코어의 원주 방향으로 발생된 자속에 대해서 실제 수직인 방향으로 발생된 자속에 의해 검출 코어내에 자기 갭을 주기적으로 부분 형성시키기 위한 수단이 배치되므로써 상기 언급된 자기 스위치와 실제 유사한 동작을 실현할 수 있고 고감도의 DC 전류센서를 제공하는 것이다.

Description

직류 전류 센서

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1(A)도는 본 발명의 DC 전류 센서의 기본 구성을 나타낸 개략 설명도,

제1(B)도는 제1(A)동의 부분 단면도,

제2도 및 제3도는 제1도에 도시된 본 발명의 DC 전류 센서의 구성에 있어서 여자 코어상에 가해진 여자력, 검출코어를 자속 및 검출 코일의 기전력의 주파수 간의 관계를 나타내는 그래프로서, (A)는 여자 전류의 시간에 다른 변위, (B)는 검출 코어를 통과하는 자속의 시간에 따른 변위, (C)는 검출코일의 기전력과 시간에 따른 변위 간의 관계를 보인 것이다.

제4도는 제1도에 도시된 본 발명의 DC전류 센서의 구성에 있어서 검출 코어와 여자 코어의 코어 교차부만을 자기적으로 포화시키는, 구성의 개관을 설명하기 위한 부분 상세도,

제5도는 제1도에 도시된 본 발명의 DC전류 센서의 구성에 있어서 검출코어와 여자 코어의 교차부만을 자기적으로 포화시키도록 여자 코어의 코어 교차부가 좁혀진, 구성의 개관을 설명하기 위한 부분 상세도.

Claims (20)

1. 환상의 연자성체로 이루어진 검출 코어와, 검출 코어의 주변애 토로이드 형태로 감겨진 검출 코일과, 검출 코어를 통하여 연장되고 분리 검출용 DC전류가 흐르는 검출중안 와이어를 포함한 DC 전류 센서에 있어서, 검출중인 와이어를 통하여 흐르는 DC 전류에의해, 검출 코어에서 발생된 주변 자속에 대하여 실질적으로 수직하게 발생되는 자속에 의 해 검출 코어 의 일부분에서 주기적으로 자기 갭을 형성 하는 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
2. 제1항에 있어서, 검출 코어에 주기적으로 자기 갭을 형성하는 수단은 검출 코어의 일부분이 검출중인 와이어를 통하여 흐르는 DC 전류에 의해 검출 코어에서 발생된 주변 자속에 대하여 실질적으로 수직하게 잘생된 자속에 의해 자기적으로 포화되고, 주변 자속에 의한 자기 경로는 주기적으로 차단되는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
3. 제1항에 있어서, 검출 코어의 일부분에서 주기적으로 자기 갭을 형성하는 수단은 상호 자속의 반발 작용에 의해 주변 자속의 방향을 변경하고 주번 자속에 대하여 자기 경로를 주기적으로 차단하기 위해, 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류에 의해 검출 코어에서 발생된 주변 자속에 대하여 실질적으로 수직한 자속을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
4. 환상의 연자성체로 이루어진 검출 코어의 일부분에서, 검출 코어의 주변 방향으로 교차 및 접속하는 코어교차부가 환상의 연자성체로 이루어진 여자 코어률 본체내에 배치하도록 제공되고, 검출 코일 및 여자 코일이 코어의 주변에 토로이드 형태로 감겨지며, 분리 검출용의 DC전류가 흐르는 검출중인 와이어가 검출코어를 통하여 연장됨으로써 구성된 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
5. 제4항에 있어서, 여자 코일에 대한 AC 전류 공급 수단을 추가로 포함하고, 그것에 의해 여자 코어는 검출코어의 주변 방향에 수직하게 여자될 수 잇고, 여자 코어가 검출 코어의 주변 방향으로 교차하는 코어 교차부는 주기적으로 자기 포화되며 여자시에 검출중인 와이어틀 통해 흐르는 DC전류에 응답하여 검출 코어에서 발생된 자속은 변조될 수 있고, 여자 전류의 2배 주파수를 갖는 기전력은 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC전류를 검출하기 위해 검출 코일에 의해 출력되는 것을 특징으로하는 DC 전류센서.
6. 제5항에 있어서, 검출 코어와 검출 코어의 일부분에 형성된 여자 코어의 교차부만이 자기적으로 포화되고, 교차부 이외의 여자 코어 부분은 자기적으로 포화되지 않는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
7. 제5항에 있어서, 여자 코어로 사용되는 한 쌍의 튜브 본체는 그 중앙 측선에 평행하게 정렬되고, 평행하게 정렬된 튜브 본체의 각 개방단에서의 인접측부는 접속 플레이트와 여기에 접속된 튜브 본체측부에 의해 검출 코어를 형성하도록 연자성체로 이루어진 접속 플레이트로서 본체에 접속되는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
8. 제7항에 있어서, 여자 코어로서 사용되는 한쌍의 튜브 본체의 내측 중앙부에 축방향으로 연장하는 여자 코일 권취 프레임이 형성된 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
9. 환상의 연자성체로 이루어진 검출 코일의 일부에서, 검출 코어의 주변 방향으로 교차 및 접속되는 코어 교차부가 환상의 연자성체로 이루어진 여자 코어를 본체내에 배치하기 위해 제공되고, 검출 코일이 검출 코어의 주변에 토로이드 형태로 감겨지며. 검출 코어의 주변 방향으로 감겨진 여자 코일이 검출 코어의 주변에 감겨지고, 분리 검출용 DC전류가 흐르는 검출중인 와이어가 검출 코어를 통하여 연장됨으로써 구성된 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
10. 제9항에 있어서, 여자 코일에 대한 AC전류 공급 수단을 추가로 구비하고, 그것에 의해 여자 코어는 검출코어의 주변 방향에 수직하게 여자될 수 있고 여자 코어가 검출 코어의 주변 방항으로 교차하는 고어 교차부는 주기적으로 자기 포화되 며, 여자시에, 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류에 응답하여 검출 코어에서 발생된 자속은 변조될 수 있고, 여자 전류의 2배 주파수를 갖는 기전력은 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류를 검출하기 위해 검출 코일에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
11. 제10항에 있어서, 여자 코어로서 사용하는 한쌍의 튜브 본체는 그 중심축선에 평행하게 정렬되고, 평행하게 정렬된 튜브 본체의 각 개방단에서의 인접측부들은 접속 플레이트와 이것에 접속된 튜브 본체측부에 의해 검출코어를 형성하도록 연자성체로 이루어진 접속 플레이트로서 본체에 접속되는 것을 특징으로 하는 DC전류센서.
12. 제10항에 있어서. 원통형 코어는 한 방항에서 개방된 양 측부를 갖는 장방형의 평행한 파이프형 코어의 개방 방향에서 수직으로 교차하도록 장방형의 평행한 파이프형 코어를 통해 연장되고, 원통형 코어는 검출 코어로서 사용되며 장방형의 평행한 파이프형 코어는 자기 코어로서 사용되는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
13. 검출 코일이 환상의 연자성체로 이루어진 검출 코어 주변에 토로이드 형태로 감겨지고, 최소한 한쌍의 관통공이 검출 코어의 폭방항으로 자속을 발생하도록 검출 코어의 일부에 형성되며, 관통공을 거쳐 감겨진 여자 코일이 배치되고, 분리 검출용 DC 전류가 흐르는 검출중인 와이어가 검출코어를 통하여 연장됨으로써 구성된 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
14. 제5항, 제10항 및 제13항중 어느 한 항에 있어서, 여자 전류의 2배 주파수애서 발진기로 부터 발진된 여자전류의 주파수를 미리 반분하고, 그 여자 전류에 의해 코어 교차부를 주기적으로 자기 포화시키는 AC 전류 공급 수단이 여자 코일에 접속되고, 여자시에 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류에 응답하여 검출 코어에서 발생된 자속을 변조하는 변조 수단, 및 발진기의 출력과 여자 전류의 2배 주파수를 갖는 기전력을 출력하는 검출 코일의 출력 사이에서 위상차를 검출하는 위상 비교수단이 제공되며, 이로써, 검출중인 와이어를 통해 DC 전류의 절대치 및/또는 방향이 검출될 수 있는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
15. 제5항, 제10항 및 제13항중 어느 한 항에 있어서, 검출중인 와이어를 통해 흐르는 DC 전류에 응답하여 검출 코어에서 발생된 자속을 인가함으로써 변화하는, 검출코일의 정(+)측 출력 시간과 부(-)측 출력시간간의 차이를 검출하기 위해 검출 코어상에 그 방향이 주기적으로 선형 변화하는 자속을 작용시키는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
16. 제15항에 있어서, 방향 및 크기가 주기적으로 선형 변화하는 자속을 검출 코어상에 작용시키기 위해, 방향이 시간에 따라 주기적으로 변화하는 삼각파형의 전류가 검출 코일에 인가되는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
17. 제5항, 제10항 및 제13항중 어느 한 항에 있어서, 변조 코일이 검출중인 와이어와 동일 방향으로 상기 검출될 와이어를 통해 연장되고, 변조 코일에 의해 발생된 교호 자계는 검출 코일상에 중첩될 수 있는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
18. 제1항에 있어서, 검출 코어는 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
19. 제1항에 있어서, 주변부는 파멀로이 또는 비방향성 실리콘 강판으로 이루어진 시일드 케이스에 의해 둘러 싸이는 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.
20. 제1항에 있어서, 환상의 연자성체는 파멀로이, 실리콘 강판, 비결정질의 전자석 연철 및 연 페라이트중에서 선택된 한가지 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC 전류센서.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.