WO2021156982A1 - 電流センサおよび回路遮断器の端子カバー - Google Patents

電流センサおよび回路遮断器の端子カバー Download PDF

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WO2021156982A1
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current path
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magnetic field
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大橋 博章
皐貴 栗栖
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三菱電機株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a terminal cover of a current sensor and a circuit breaker that measures currents flowing in a plurality of current paths using a plurality of magnetic sensitive elements.
  • a coreless current sensor using a magnetic sensitive element is known as a current sensor used for measuring a current flowing in a plurality of current paths to which a three-phase inverter or a three-phase motor is connected.
  • the magnetic field generated by the current flowing in the current path can be detected with high sensitivity by the magnetic sensitive element and converted into a current value, and the size and cost can be reduced as compared with the current sensor having a core. Can be planned.
  • the magnetic sensitive element of the coreless current sensor Since the magnetic sensitive element of the coreless current sensor has high sensitivity, it is affected by the magnetic field generated by the current flowing in other adjacent current paths. Therefore, in Patent Document 1, the sensitivity axis of the magnetic sensitive element is generated by a current flowing in a current path parallel to the magnetic force line of the magnetic field generated by the current flowing in the current path to be measured and adjacent to the current path to be measured. A technique has been proposed in which the magnetic field is arranged so as to be orthogonal to the magnetic force lines of the magnetic field.
  • the technique described in Patent Document 1 does not consider the influence of the magnetic field from other than the adjacent current path.
  • the first current path, the second current path, and the third current path are arranged in order, and the current path to be measured by the current sensor is the first current path.
  • the influence of the magnetic field due to the current flowing in the second current path is suppressed, but the influence of the magnetic field due to the current flowing in the third current path is not considered, so that the accuracy is high. Difficult to measure current.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a current sensor capable of measuring a current with high accuracy by suppressing the influence of a magnetic field from a current path other than an adjacent current path. do.
  • the current sensor of the present disclosure includes a first magnetic sensitive element, a second magnetic sensitive element, and a calculation unit.
  • the sensitivity axis is parallel to the magnetic force line of the first magnetic field generated by the current flowing in the first current path and adjacent to each of the first current path and the third current path. It is orthogonal to the magnetic force lines of the second magnetic field generated by the current flowing in the second current path.
  • the sensitivity axis is parallel to the magnetic force line of the third magnetic field generated by the current flowing in the third current path and orthogonal to the magnetic force line of the second magnetic field.
  • the calculation unit is based on the respective positions of the first magnetic sensing element and the second magnetic sensing element with respect to each of the first current path and the third current path, and the first magnetic sensing element and the second magnetic sensing element. Based on the detection result of the magnetic field based on the output signal, the current flowing in the first current path and the current flowing in the third current path are calculated.
  • FIG. 1 An exploded perspective view showing the relationship between the circuit breaker main body and the substrate of the terminal cover according to the second embodiment.
  • the figure which shows an example of the arrangement of a plurality of magnetic sensitive elements on the substrate of the measuring part included in the terminal cover which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a current sensor according to the first embodiment.
  • the current sensor 1 includes a first magnetic sensing element 2a, a second magnetic sensing element 2b, buffer circuits 3a and 3b, and a calculation unit 4.
  • Each of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b is, for example, a magnetoresistive element such as a GMR (Giant Magneto Resistance) element or a TMR (Tunnel Magneto Resistance) element, or a Hall element.
  • a magnetoresistive element such as a GMR (Giant Magneto Resistance) element or a TMR (Tunnel Magneto Resistance) element, or a Hall element.
  • Each of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b detects a magnetic field generated by a current flowing in a current path and outputs a voltage signal directly proportional to the magnitude of the detected magnetic field.
  • the buffer circuit 3a outputs the analog voltage signal output from the first magnetic sensing element 2a to the calculation unit 4. Further, the buffer circuit 3b outputs the analog voltage signal output from the second magnetic sensing element 2b to the calculation unit 4.
  • the calculation unit 4 includes an AD (Analog-to-Digital) conversion unit 10, a calculation unit 11, and an output unit 12.
  • the AD conversion unit 10 converts each of the plurality of analog voltage signals output from the buffer circuits 3a and 3b into digital signals.
  • the AD conversion unit 10 outputs a plurality of converted digital signals to the calculation unit 11.
  • the calculation unit 11 calculates the instantaneous value of the current flowing through the plurality of current paths based on the plurality of digital signals output from the AD conversion unit 10.
  • the output unit 12 outputs information indicating an instantaneous value of the currents flowing in the plurality of current paths calculated by the calculation unit 11 to the outside of the current sensor 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of each of the two magnetic sensing elements with respect to each of the three current paths according to the first embodiment.
  • the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c are arranged side by side along the paper surface. Further, in the example shown in FIG. 2, the current direction, which is the direction of the current flowing through each of the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c, is the direction toward the back of the paper. ..
  • the magnetic field detected by the first magnetic sensing element 2a is the magnetic field generated by the current flowing in the first current path 5a and is the first magnetic field shown by the magnetic force lines 30a shown in FIG.
  • the magnetic field detected by the second magnetic sensing element 2b is a magnetic field generated by a current flowing in the third current path 5c and is a third magnetic field shown by the magnetic force lines 30c shown in FIG.
  • the circumference 20a is a virtual circle centered on the first current path 5a
  • the circumference 20b is a virtual circle centered on the second current path 5b
  • 20c is a virtual circle centered on the third current path 5c.
  • the sensitivity axis 6a of the first magnetic sensing element 2a and the sensitivity axis 6b of the second magnetic sensing element 2b are shown.
  • Each of the sensitivity axis 6a of the first magnetic sensing element 2a and the sensitivity axis 6b of the second magnetic sensing element 2b is an axis indicating the magnetic field detection direction, which is the direction of the magnetic field at which the magnetic field detection sensitivity is maximized.
  • the first magnetic sensing element 2a outputs the largest voltage signal when the magnetic force line of the magnetic field is parallel to the sensitivity axis 6a.
  • the second magnetic sensing element 2b outputs the largest voltage signal when the magnetic force lines of the magnetic field are parallel to the sensitivity axis 6b.
  • the first magnetic sensing element 2a outputs a positive voltage signal, and the direction of the magnetic force lines of the magnetic field is opposite to the direction of the sensitivity axis 6a. In this case, the first magnetic sensitive element 2a outputs a negative voltage signal.
  • the second magnetic sensing element 2b when the direction of the magnetic force lines of the magnetic field is the same as the direction of the sensitivity axis 6b, the second magnetic sensing element 2b outputs a positive voltage signal, and the direction of the magnetic force lines of the magnetic field is opposite to the direction of the sensitivity axis 6b. In some cases, the second magnetic sensitive element 2b outputs a negative voltage signal.
  • the first magnetic sensing element 2a is arranged so that the sensitivity axis 6a is parallel to the magnetic force line 30a of the first magnetic field generated by the current flowing in the first current path 5a.
  • the first magnetic sensing element 2a is arranged on the circumference 20a so that the tangential direction of the circumference 20a and the sensitivity axis 6a are parallel to each other.
  • the first magnetic sensing element 2a can detect the first magnetic field generated by the current flowing in the first current path 5a, which is the current path to be measured, with high sensitivity.
  • the second magnetic sensing element 2b is arranged at a position so that the sensitivity axis 6b is parallel to the magnetic force line 30c of the third magnetic field generated by the current flowing in the third current path 5c.
  • the second magnetic sensing element 2b is arranged on the circumference 20c at a position where the tangential direction of the circumference 20c and the sensitivity axis 6b are parallel to each other.
  • the second magnetic sensing element 2b can detect the third magnetic field generated by the current flowing in the third current path 5c, which is the current path to be measured, with high sensitivity.
  • "parallel" does not have to be parallel in a strict sense, and the magnetic field of the current path to be measured is detected with high sensitivity in the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b. It may be parallel to the degree.
  • the first magnetic sensing element 2a is arranged so that the sensitivity axis 6a is orthogonal to the magnetic force lines 30b of the second magnetic field, which is a magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b.
  • the second magnetic sensing element 2b is arranged so that the sensitivity axis 6b is orthogonal to the magnetic force line 30b of the second magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b.
  • the first magnetic sensing element 2a is arranged on a circumference 21a having a line segment connecting the first current path 5a and the second current path 5b as a diameter, and has a second feeling.
  • the magnetic element 2b is arranged on a circumference 21b whose diameter is a line segment connecting the third current path 5c and the second current path 5b.
  • the first magnetic sensing element 2a with respect to the magnetic force lines 30b of the second magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b adjacent to the first current path 5a which is the current path to be measured.
  • the sensitivity axes 6a are arranged so as to be orthogonal to each other.
  • the second magnetic sensing element 2b is sensitive to the magnetic force lines 30b of the second magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b adjacent to the third current path 5c, which is the current path to be measured.
  • the axes 6b are arranged so as to be orthogonal to each other.
  • the sensitivity to the magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b can be made zero.
  • the term “orthogonal” does not have to be “orthogonal” in a strict sense, and refers to the magnetic field generated by the current flowing in the second current path 5b in the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b. Any angle may be used as long as the sensitivity can be reduced to a negligible level.
  • the influence of the second magnetic field on the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b is suppressed, but the first magnetic sensing element 2a is affected by the third magnetic field.
  • the second magnetic sensitive element 2b is affected by the first magnetic field.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the influence of the first magnetic field element on the third magnetic field and the influence of the second magnetic field element on the first magnetic field in the current sensor according to the first embodiment. be.
  • the line segment 22a is a line segment connecting the first current path 5a and the second magnetic sensitive element 2b
  • the line segment 22b is the third current path 5c and the first magnetic sensitive element 2a. It is a line segment connecting with.
  • the line segment 23a is a line segment connecting the first current path 5a and the first magnetic sensitive element 2a
  • the line segment 23b connects the third current path 5c and the second magnetic sensitive element 2b. It is a line segment that connects.
  • the angle ⁇ 1 is an angle formed by a direction orthogonal to the sensitivity axis 6a and a tangential direction of the circumference 20d centered on the third current path 5c
  • the angle ⁇ 3 is a direction orthogonal to the sensitivity axis 6b and a thirth. It is an angle formed by the tangential direction of the circumference 20e about the current path 5a of 1.
  • the first current path 5a, the third current path 5c, the first magnetic sensing element 2a, and the second magnetic sensing element 2b have a specific positional relationship. Therefore, the first magnetic sensing element 2a is the third from the positions of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b with respect to each of the first current path 5a and the third current path 5c.
  • a calculation formula including the influence of the magnetic field and the influence of the second magnetic sensing element 2b from the first magnetic field can be obtained.
  • the magnetic field detected by the first magnetic sensing element 2a is defined as the magnetic field H1
  • the magnetic field detected by the second magnetic sensing element 2b is defined as the magnetic field H3.
  • the instantaneous value of the current flowing through the first current path 5a is defined as the instantaneous current value I1
  • the instantaneous value of the current flowing through the third current path 5c is defined as the instantaneous current value I3.
  • the magnetic fields H1 and H3 can be expressed by simultaneous equations represented by the following equations (1) and (2) with the instantaneous current values I1 and I3 as variables.
  • R1a is the distance between the first magnetic sensing element 2a and the first current path 5a, and is the length of the line segment 23a shown in FIG.
  • R1b is the distance between the first magnetic sensing element 2a and the third current path 5c, and is the length of the line segment 22b shown in FIG.
  • A" and “B” are constants.
  • the instantaneous current value I3 of the third current path 5c can be expressed by the following equation (7).
  • the instantaneous current value I1 of the first current path 5a can be expressed by the following equation (8).
  • the analog voltage signal output from the first magnetic sensing element 2a is a value directly proportional to the magnetic field H1
  • the analog voltage signal output from the second magnetic sensing element 2b is a value directly proportional to the magnetic field H3.
  • the arithmetic unit 4 shown in FIG. 1 reads a plurality of analog voltage signals output from the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b by the AD conversion unit 10 via the buffer circuits 3a and 3b. Convert to a digital signal.
  • the calculation unit 11 of the calculation unit 4 sets the values indicated by the plurality of digital signals output from the buffer circuits 3a and 3b, the characteristic curves of the first magnetic field element 2a and the second magnetic field element 2b, and the current sensor.
  • the values of the magnetic fields H1 and H3 are calculated by multiplying by a coefficient determined from the circuit constant of 1.
  • the calculation unit 11 calculates the instantaneous current values I1 and I3 by substituting the calculated values of the magnetic fields H1 and H3 into the above equations (7) and (8).
  • the calculation unit 11 includes a first current calculation unit 13 for calculating the instantaneous current value I3 and a second current calculation unit 14 for calculating the instantaneous current value I1.
  • the first current calculation unit 13 substitutes the values of the magnetic fields H1 and H3 calculated based on a plurality of digital signals into the “H1” and “H3” represented by the above equation (7), thereby substituting the instantaneous current values. Calculate I3. Further, the second current calculation unit 14 sets the value of the magnetic field H1 calculated based on the digital signal and the instantaneous current value I3 calculated by the first current calculation unit 13 into "H1" represented by the above formula (8). , "I3" to calculate the instantaneous current value I1.
  • the calculation unit 11 calculates the current flowing in the first current path 5a based on the detection results of the magnetic fields by each of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b. Further, the current flowing through the third current path 5c is calculated based on the detection results of the magnetic fields by each of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b. As a result, the current sensor 1 measures the current flowing through the first current path 5a and the current flowing through the third current path 5c by the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b with high accuracy. be able to.
  • the calculation unit 11 calculates the instantaneous current values I1 and I3 using the above equations (7) and (8), but instead of the above equations (7) and (8), the magnetic field H1 and It is also possible to calculate the instantaneous current values I1 and I3 by using the table showing the relationship between the value of H3 and the instantaneous current values I1 and I3.
  • the second current calculation unit 14 calculates the instantaneous current value I1 using the above equation (8), but calculates the values of the magnetic fields H1 and H3 based on a plurality of digital signals.
  • the instantaneous current value I1 can also be calculated by substituting into "H1" and "H3" shown in the following equation (9).
  • the following equation (9) can be obtained from the above equations (7) and (8).
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the calculation unit of the current sensor according to the first embodiment.
  • the arithmetic unit 4 of the current sensor 1 includes a computer including a processor 101, a memory 102, an AD converter 103, and an interface circuit 104.
  • the AD conversion unit 10 is realized by the AD converter 103.
  • the output unit 12 is realized by the interface circuit 104.
  • the processor 101, the memory 102, the AD converter 103, and the interface circuit 104 can send and receive information to and from each other by, for example, the bus 105.
  • the processor 101 executes the function of the arithmetic unit 4 by reading and executing the program stored in the memory 102.
  • the processor 101 is, for example, an example of a processing circuit, and includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a system LSI (Large Scale Integration).
  • the memory 102 is one or more of RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). include.
  • the memory 102 also includes a recording medium on which a computer-readable program is recorded. Such recording media include one or more of non-volatile or volatile semiconductor memories, magnetic disks, flexible memories, optical disks, compact disks, and DVDs (Digital Versatile Discs).
  • the arithmetic unit 4 may include integrated circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the current sensor 1 includes a first magnetic sensitive element 2a, a second magnetic sensitive element 2b, and a calculation unit 11.
  • the sensitivity shaft 6a is parallel to the magnetic force line 30a of the first magnetic field generated by the current flowing in the first current path 5a, and the first current path 5a and the third current are present. It is orthogonal to the magnetic force lines 30b of the second magnetic field generated by the current flowing through the second current paths 5b adjacent to each of the paths 5c.
  • the sensitivity axis 6b is parallel to the magnetic force line 30c of the third magnetic field generated by the current flowing in the third current path 5c and orthogonal to the magnetic force line 30b of the second magnetic field. do.
  • the calculation unit 11 determines the positions of the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b with respect to each of the first current path 5a and the third current path 5c, and the first magnetic sensing element 2a and the first magnetic sensing element 2a. Based on the detection result of the magnetic field based on the signal output from the magnetic sensing element 2b of 2, the current flowing in the first current path 5a and the current flowing in the third current path 5c are calculated.
  • the current sensor 1 can suppress the influence of the magnetic field from the current paths other than the second current path 5b, which is the current path adjacent to the current path to be measured, and flows through the first current path 5a.
  • the current and the current flowing through the third current path 5c can be measured with high accuracy.
  • the current path to be measured is the first current path 5a
  • the current path other than the current path adjacent to the current path to be measured is the third current path 5c
  • the current path to be measured is the first current path.
  • the current path 5c of 3 it is the first current path 5a.
  • the calculation unit 11 includes a first current calculation unit 13 and a second current calculation unit 14.
  • the first current calculation unit 13 is derived from the above equation (7) derived based on the positional relationship between the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b with respect to the first current path 5a and the third current path 5c. ), Substituting the detection result of the magnetic field based on the signals output from the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b, the instantaneous current value I3 is calculated.
  • the above formula (7) is an example of the first calculation formula.
  • the second current calculation unit 14 is derived from the above equation (8) derived based on the positional relationship between the first magnetic field element 2a and the second magnetic field element 2b with respect to the first current path 5a and the third current path 5c. ), Substituting the magnetic field H1 and the current instantaneous value I3, which are the magnetic field detection results calculated based on the signal output from the first magnetic sensing element 2a, to calculate the current instantaneous value I1.
  • the above formula (8) is an example of the second calculation formula.
  • the instantaneous current value I3 is an example of the calculation result of the current flowing in the first current path 5a by the first current calculation unit 13.
  • the current sensor 1 can obtain the current flowing through the first current path 5a and the current flowing through the third current path 5c with high accuracy.
  • Embodiment 2 the terminal cover of the circuit breaker including the current sensor according to the first embodiment will be described.
  • the components having the same functions as those of the first embodiment will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and the points different from those of the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the circuit breaker according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the circuit breaker according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the relationship between the circuit breaker main body and the substrate of the terminal cover according to the second embodiment.
  • the circuit breaker 60 shown in FIG. 5 includes a circuit breaker main body 61 and a terminal cover 62.
  • the circuit breaker main body 61 is provided between the power supply device and the load device, and is between the power supply device and the load device when the current flowing in the electric circuit between the power supply device and the load device satisfies a preset condition. Cut off the electric circuit.
  • the circuit breaker main body 61 changes the electric circuit from the closed state to the open state when an overcurrent or a short-circuit current flows through the electric circuit.
  • the circuit breaker main body 61 changes the electric circuit from the closed state to the open state when an overcurrent, a short-circuit current, or a leakage current flows through the electric circuit.
  • a first current path 5a, a second current path 5b, and a third current path 5c which are three-phase current paths, are connected to the circuit breaker main body 61 as electric circuits between the power supply device and the load device.
  • the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c are connected to a plurality of terminals provided on the circuit breaker main body 61 by screws or the like.
  • a U-phase current flows through the first current path 5a, a V-phase current flows through the second current path 5b, and a W-phase current flows through the third current path 5c.
  • each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction is the direction in which the circuit breaker 60 is assembled.
  • the terminal cover 62 has a function of measuring current, voltage, electric energy, etc., in addition to the function of covering the plurality of terminals described above of the circuit breaker main body 61.
  • the terminal cover 62 can also be called a terminal cover with a measurement function or a terminal cover type measurement unit.
  • the terminal cover 62 includes a housing 63 and a measuring unit (not shown) arranged in the housing 63.
  • a measuring unit has the current sensor 1 shown in FIG. 1, and the U-phase current and the W-phase current are measured by the current sensor 1. Further, the measuring unit calculates the V-phase current based on the U-phase current and the W-phase current measured by the current sensor 1.
  • the measuring unit has a plurality of voltage sensors for measuring the voltages of the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c, and the voltage measured by the plurality of voltage sensors. The amount of power supplied to the load device can be calculated based on the currents measured by the two current sensors 1.
  • a substrate 40 on which the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b are arranged is arranged on the terminal cover 62.
  • the terminal cover 62 has a shape that individually covers each of the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c, and the substrate 40 is the housing 63 in the terminal cover 62. It has a shape that matches the shape of.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of arrangement of a plurality of magnetic sensitive elements on the substrate of the measuring unit included in the terminal cover according to the second embodiment.
  • the substrate 40 included in the terminal cover 62 is orthogonal to the Y-axis direction, which is the extending direction of the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c. It is parallel to the XZ plane.
  • the first magnetic sensing element 2a and the second magnetic sensing element 2b shown in FIG. 9 are the same as those of the first embodiment with respect to the first current path 5a, the second current path 5b, and the third current path 5c. They are arranged in the same positional relationship. As a result, the current sensor 1 provided on the terminal cover 62 can measure the current with high accuracy.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
  • 1 current sensor 2a, first magnetic sensing element, 2b, second magnetic sensing element, 3a, 3b buffer circuit, 4 arithmetic unit, 5a, first current path, 5b, second current path, 5c, third current path.
  • 6a, 6b Sensitivity axis 10 AD conversion unit, 11 calculation unit, 12 output unit, 13 first current calculation unit, 14 second current calculation unit, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 21a, 21b circle Circumference, 22a, 22b, 23a, 23b line, 30a, 30b, 30c magnetic field line, 40 board, 60 circuit breaker, 61 circuit breaker body, 62 terminal cover, 63 housing, ⁇ 1, ⁇ 3 angle.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

電流センサ(1)は、第1の感磁素子(2a)と、第2の感磁素子(2b)と、算出部(11)と、を備える。第1の感磁素子(2a)は、感度軸(6a)が、第1の磁界の磁力線(30a)に対して平行で且つ第2の磁界の磁力線(30b)に対して直交する。第2の感磁素子(2b)は、感度軸(6b)が、第3の磁界の磁力線(30c)に対して平行で且つ第2の磁界の磁力線(30b)に対して直交する。算出部(11)は、第1の電流路(5a)および第3の電流路(5c)の各々に対する第1の感磁素子(2a)および第2の感磁素子(2b)の各々の位置と第1の感磁素子(2a)および第2の感磁素子(2b)から出力される信号に基づく磁界の検出結果とに基づいて、第1の電流路(5a)に流れる電流と第3の電流路(5c)に流れる電流とを算出する。

Description

電流センサおよび回路遮断器の端子カバー
 本開示は、複数の感磁素子を用いて複数の電流路に流れる電流を測定する電流センサおよび回路遮断器の端子カバーに関する。
 従来、3相インバータまたは3相モータなどが接続された複数の電流路に流れる電流を測定するために用いられる電流センサとして、感磁素子を用いたコアレス電流センサが知られている。かかるコアレス電流センサは、電流路に流れる電流によって発生する磁界を感磁素子で高感度に検出して電流値に変換することができ、コアを有する電流センサと比較して、小形化およびローコスト化を図ることができる。
 コアレス電流センサの感磁素子は高感度であるため、隣接する他の電流路に流れる電流によって発生する磁界の影響を受ける。そこで、特許文献1には、感磁素子の感度軸を、測定対象の電流路に流れる電流によって発生する磁界の磁力線と平行で且つ測定対象の電流路に隣接する電流路に流れる電流によって発生する磁界の磁力線と直交するように配置する技術が提案されている。
特開2010-019747号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の技術では、隣接する電流路以外からの磁界の影響が考慮されていない。例えば、第1の電流路、第2の電流路、および第3の電流路が順に並んでおり、電流センサによる測定対象の電流路が第1の電流路であるとする。この場合、特許文献1に記載の技術では、第2の電流路に流れる電流による磁界の影響は抑制されるが、第3の電流路に流れる電流による磁界の影響は考慮されないため、高精度に電流を測定することが難しい。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、隣接する電流路以外の電流路からの磁界の影響を抑制して高精度に電流を測定することができる電流センサを得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の電流センサは、第1の感磁素子と、第2の感磁素子と、算出部と、を備える。第1の感磁素子は、感度軸が、第1の電流路に流れる電流によって発生する第1の磁界の磁力線に対して平行で且つ第1の電流路および第3の電流路の各々に隣接する第2の電流路に流れる電流によって発生する第2の磁界の磁力線に対して直交する。第2の感磁素子は、感度軸が、第3の電流路に流れる電流によって発生する第3の磁界の磁力線に対して平行で且つ第2の磁界の磁力線に対して直交する。算出部は、第1の電流路および第3の電流路の各々に対する第1の感磁素子および第2の感磁素子の各々の位置と第1の感磁素子および第2の感磁素子から出力される信号に基づく磁界の検出結果とに基づいて、第1の電流路に流れる電流と第3の電流路に流れる電流とを算出する。
 本開示によれば、隣接する電流路以外の電流路からの磁界の影響を抑制して高精度に電流を測定することができる、という効果を奏する。
実施の形態1にかかる電流センサの構成例を示す図 実施の形態1にかかる3つの電流路の各々に対する2つの感磁素子の各々の配置の一例を示す図 実施の形態1にかかる電流センサにおいて第1の感磁素子が第3の磁界から受ける影響と第2の感磁素子が第1の磁界から受ける影響とを説明するための図 実施の形態1にかかる電流センサの演算部のハードウェア構成の一例を示す図 実施の形態2にかかる回路遮断器の構成の一例を示す分解斜視図 実施の形態2にかかる回路遮断器の平面図 図6に示すVII-VII線に沿った断面図 実施の形態2にかかる遮断器本体と端子カバーの基板との関係を示す分解斜視図 実施の形態2にかかる端子カバーに含まれる計測部の基板における複数の感磁素子の配置の一例を示す図
 以下に、実施の形態にかかる電流センサおよび回路遮断器の端子カバーを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの開示が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1にかかる電流センサの構成例を示す図である。図1に示すように、電流センサ1は、第1の感磁素子2aと、第2の感磁素子2bと、バッファ回路3a,3bと、演算部4とを備える。
 第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々は、例えば、GMR(Giant Magneto Resistance)素子またはTMR(Tunnel Magneto Resistance)素子などの磁気抵抗効果素子、またはホール素子などである。第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々は、電流路に流れる電流によって発生する磁界を検出し、検出した磁界の大きさに正比例する電圧信号を出力する。
 バッファ回路3aは、第1の感磁素子2aから出力されるアナログ電圧信号を演算部4へ出力する。また、バッファ回路3bは、第2の感磁素子2bから出力されるアナログ電圧信号を演算部4へ出力する。
 演算部4は、AD(Analog-to-Digital)変換部10と、算出部11と、出力部12とを備える。AD変換部10は、バッファ回路3a,3bから出力される複数のアナログ電圧信号の各々をデジタル信号へ変換する。AD変換部10は、変換した複数のデジタル信号を算出部11へ出力する。
 算出部11は、AD変換部10から出力される複数のデジタル信号に基づいて、複数の電流路に流れる電流の瞬時値を算出する。出力部12は、算出部11によって算出された複数の電流路に流れる電流の瞬時値を示す情報を電流センサ1の外部へ出力する。
 以下、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの配置および算出部11による電流の瞬時値の算出について具体的に説明する。図2は、実施の形態1にかかる3つの電流路の各々に対する2つの感磁素子の各々の配置の一例を示す図である。
 図2に示す例では、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cは、紙面に沿って並んで配置されている。また、図2に示す例では、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの各々に流れる電流の方向である電流方向は紙面の奥に向かう方向である。
 第1の感磁素子2aによる磁界の検出対象は、第1の電流路5aに流れる電流によって生じる磁界であって図2に示す磁力線30aで示される第1の磁界である。また、第2の感磁素子2bによる磁界の検出対象は、第3の電流路5cに流れる電流によって生じる磁界であって図2に示す磁力線30cで示される第3の磁界である。図2において、円周20aは、第1の電流路5aを中心とした仮想的な円であり、円周20bは、第2の電流路5bを中心とした仮想的な円であり、円周20cは、第3の電流路5cを中心とした仮想的な円である。
 図2では、第1の感磁素子2aの感度軸6aと、第2の感磁素子2bの感度軸6bとが示されている。第1の感磁素子2aの感度軸6aおよび第2の感磁素子2bの感度軸6bの各々は、磁界の検出感度が最大になる磁界の方向である磁界検出方向を示す軸である。
 第1の感磁素子2aは、磁界の磁力線が感度軸6aと平行である場合に、出力する電圧信号が最も大きくなる。同様に第2の感磁素子2bは、磁界の磁力線が感度軸6bと平行である場合に、出力する電圧信号が最も大きくなる。また、磁界の磁力線の向きが感度軸6aの向きと同じである場合、第1の感磁素子2aはプラスの電圧信号を出力し、磁界の磁力線の向きが感度軸6aの向きと逆である場合、第1の感磁素子2aはマイナスの電圧信号を出力する。同様に、磁界の磁力線の向きが感度軸6bの向きと同じである場合、第2の感磁素子2bはプラスの電圧信号を出力し、磁界の磁力線の向きが感度軸6bの向きと逆である場合、第2の感磁素子2bはマイナスの電圧信号を出力する。
 第1の感磁素子2aは、第1の電流路5aに流れる電流によって生じる第1の磁界の磁力線30aに対して感度軸6aが平行になるように配置される。図2に示す例では、第1の感磁素子2aは、円周20a上であって円周20aの接線方向と感度軸6aが平行になるように配置される。これにより、第1の感磁素子2aは、測定対象の電流路である第1の電流路5aに流れる電流によって生じる第1の磁界を高感度で検出することができる。
 第2の感磁素子2bは、第3の電流路5cに流れる電流によって生じる第3の磁界の磁力線30cに対して感度軸6bが平行になるように位置に配置される。図2に示す例では、第2の感磁素子2bは、円周20c上であって円周20cの接線方向と感度軸6bが平行になる位置に配置される。これにより、第2の感磁素子2bは、測定対象の電流路である第3の電流路5cに流れる電流によって生じる第3の磁界を高感度で検出することができる。なお、「平行」とは、厳密な意味での平行でなくてもよく、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bにおいて、測定対象の電流路の磁界を高感度で検出する程度に平行であればよい。
 第1の感磁素子2aは、第2の電流路5bに流れる電流によって生じる磁界である第2の磁界の磁力線30bに対して感度軸6aが直交する向きになるように配置される。第2の感磁素子2bは、第2の電流路5bに流れる電流によって生じる第2の磁界の磁力線30bに対して感度軸6bが直交する向きになるように配置される。図2に示す例では、第1の感磁素子2aは、第1の電流路5aと第2の電流路5bとを結ぶ線分を直径とする円周21a上に配置され、第2の感磁素子2bは、第3の電流路5cと第2の電流路5bとを結ぶ線分を直径とする円周21b上に配置される。
 このように、第1の感磁素子2aは、測定対象の電流路である第1の電流路5aに隣接する第2の電流路5bに流れる電流によって生じる第2の磁界の磁力線30bに対して感度軸6aが直交するように配置される。同様に、第2の感磁素子2bは、測定対象の電流路である第3の電流路5cに隣接する第2の電流路5bに流れる電流によって生じる第2の磁界の磁力線30bに対して感度軸6bが直交するように配置される。したがって、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bにおいて、第2の電流路5bに流れる電流によって生じる磁界に対する感度をゼロにすることができる。なお、「直交」とは、厳密な意味での直交ではなくてもよく、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bにおいて、第2の電流路5bに流れる電流によって生じる磁界に対する感度を無視できる程度に小さくできる角度であればよい。
 上述のように、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bへの第2の磁界の影響は抑制されるが、第1の感磁素子2aは、第3の磁界による影響を受け、第2の感磁素子2bは、第1の磁界による影響を受ける。
 図3は、実施の形態1にかかる電流センサにおいて第1の感磁素子が第3の磁界から受ける影響と第2の感磁素子が第1の磁界から受ける影響とを説明するための図である。
 図3において、線分22aは、第1の電流路5aと第2の感磁素子2bとを結ぶ線分であり、線分22bは、第3の電流路5cと第1の感磁素子2aとを結ぶ線分である。また、線分23aは、第1の電流路5aと第1の感磁素子2aとを結ぶ線分であり、線分23bは、第3の電流路5cと第2の感磁素子2bとを結ぶ線分である。また、角度θ1は、感度軸6aと直交する方向と第3の電流路5cを中心とした円周20dの接線方向とが為す角であり、角度θ3は、感度軸6bと直交する方向と第1の電流路5aを中心とした円周20eの接線方向とが為す角である。
 図3に示すように、第1の電流路5a、第3の電流路5c、第1の感磁素子2a、および第2の感磁素子2bは特定の位置関係を有している。そのため、第1の電流路5aおよび第3の電流路5cの各々に対する第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々の位置から、第1の感磁素子2aが第3の磁界から受ける影響と第2の感磁素子2bが第1の磁界から受ける影響とを含む計算式を求めることができる。
 ここで、第1の感磁素子2aによって検出される磁界を磁界H1とし、第2の感磁素子2bによって検出される磁界を磁界H3とする。また、第1の電流路5aに流れる電流の瞬時値を電流瞬時値I1とし、第3の電流路5cに流れる電流の瞬時値を電流瞬時値I3とする。この場合、磁界H1,H3は、電流瞬時値I1,I3を変数として、下記式(1),(2)で示される連立方程式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 上記式(1)において、「R1a」は第1の感磁素子2aと第1の電流路5aとの距離であり、図3に示す線分23aの長さである。「R1b」は第1の感磁素子2aと第3の電流路5cとの距離であり、図3に示す線分22bの長さである。また、上記式(1)において、「A」および「B」は定数である。第1の感磁素子2aが図3に示すように配置されている場合、「A」および「B」は下記式(3),(4)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 また、上記式(2)において、「R3a」は第2の感磁素子2bと第3の電流路5cとの距離であり、図3に示す線分23bの長さである。「R3b」は第2の感磁素子2bと第1の電流路5aとの距離であり、図3に示す線分22aの長さである。また、上記式(2)において、「C」および「D」は定数である。第2の感磁素子2bが図3に示すように配置されている場合、「C」および「D」は下記式(5),(6)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 上記式(1),(2)で表される連立方程式から、第3の電流路5cの電流瞬時値I3は、下記式(7)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 また、上記式(1),(7)から、第1の電流路5aの電流瞬時値I1は、下記式(8)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 第1の感磁素子2aから出力されるアナログ電圧信号は磁界H1に正比例する値であり、第2の感磁素子2bから出力されるアナログ電圧信号は磁界H3に正比例する値である。図1に示す演算部4は、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bから出力される複数のアナログ電圧信号をバッファ回路3a,3bを介してAD変換部10で読み込んで複数のデジタル信号へ変換する。
 演算部4の算出部11は、バッファ回路3a,3bから出力される複数のデジタル信号で示される値に、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの特性曲線、および電流センサ1の回路定数から決定される係数を掛けることによって、磁界H1,H3の値を算出する。算出部11は、算出した磁界H1,H3の値を上記式(7),(8)に代入することで、電流瞬時値I1,I3を算出する。算出部11は、電流瞬時値I3を算出する第1の電流算出部13と、電流瞬時値I1を算出する第2の電流算出部14とを備える。
 第1の電流算出部13は、複数のデジタル信号に基づいて算出される磁界H1,H3の値を上記式(7)に示される「H1」,「H3」に代入することで、電流瞬時値I3を算出する。また、第2の電流算出部14は、デジタル信号に基づいて算出される磁界H1の値と第1の電流算出部13によって算出された電流瞬時値I3を上記式(8)に示される「H1」,「I3」に代入することで、電流瞬時値I1を算出する。
 このように、算出部11は、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々による磁界の検出結果に基づいて、第1の電流路5aに流れる電流を算出する。また、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々による磁界の検出結果に基づいて、第3の電流路5cに流れる電流を算出する。これにより、電流センサ1は、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bによって第1の電流路5aに流れる電流と第3の電流路5cに流れる電流とを高精度に測定することができる。
 なお、上述した例では、算出部11は、上記式(7),(8)を用いて電流瞬時値I1,I3を算出するが、上記式(7),(8)に代えて磁界H1,H3の値と電流瞬時値I1,I3との関係を示すテーブルを用いて、電流瞬時値I1,I3を算出することもできる。
 また、上述した例では、第2の電流算出部14は、上記式(8)を用いて電流瞬時値I1を算出するが、複数のデジタル信号に基づいて算出される磁界H1,H3の値を下記式(9)に示される「H1」,「H3」に代入することで、電流瞬時値I1を算出することもできる。なお、下記式(9)は、上記式(7),(8)から得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 図4は、実施の形態1にかかる電流センサの演算部のハードウェア構成の一例を示す図である。図4に示すように、電流センサ1の演算部4は、プロセッサ101と、メモリ102と、AD変換器103と、インタフェース回路104とを備えるコンピュータを含む。
 AD変換部10は、AD変換器103によって実現される。出力部12は、インタフェース回路104によって実現される。プロセッサ101、メモリ102、AD変換器103、およびインタフェース回路104は、例えば、バス105によって互いに情報の送受信が可能である。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、演算部4の機能を実行する。プロセッサ101は、例えば、処理回路の一例であり、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、およびシステムLSI(Large Scale Integration)のうち一つ以上を含む。
 メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、およびEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)のうち一つ以上を含む。また、メモリ102は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびDVD(Digital Versatile Disc)のうち一つ以上を含む。なお、演算部4は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を含んでいてもよい。
 以上のように、実施の形態1にかかる電流センサ1は、第1の感磁素子2aと、第2の感磁素子2bと、算出部11とを備える。第1の感磁素子2aは、感度軸6aが、第1の電流路5aに流れる電流によって発生する第1の磁界の磁力線30aに対して平行で且つ第1の電流路5aおよび第3の電流路5cの各々に隣接する第2の電流路5bに流れる電流によって発生する第2の磁界の磁力線30bに対して直交する。第2の感磁素子2bは、感度軸6bが、第3の電流路5cに流れる電流によって発生する第3の磁界の磁力線30cに対して平行で且つ第2の磁界の磁力線30bに対して直交する。算出部11は、第1の電流路5aおよび第3の電流路5cの各々に対する第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの各々の位置と第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bから出力される信号に基づく磁界の検出結果とに基づいて、第1の電流路5aに流れる電流と第3の電流路5cに流れる電流とを算出する。これにより、電流センサ1は、測定対象の電流路と隣接する電流路である第2の電流路5b以外の電流路からの磁界の影響を抑制することができ、第1の電流路5aに流れる電流および第3の電流路5cに流れる電流を高精度に測定することができる。なお、測定対象の電流路と隣接する電流路以外の電流路は、測定対象の電流路が第1の電流路5aである場合、第3の電流路5cであり、測定対象の電流路が第3の電流路5cである場合、第1の電流路5aである。
 また、算出部11は、第1の電流算出部13と、第2の電流算出部14とを備える。第1の電流算出部13は、第1の電流路5aおよび第3の電流路5cに対する第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの位置関係に基づいて導かれる上記式(7)に対して、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bから出力される信号に基づく磁界の検出結果を代入して、電流瞬時値I3を算出する。上記式(7)は、第1の計算式の一例である。第2の電流算出部14は、第1の電流路5aおよび第3の電流路5cに対する第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bの位置関係に基づいて導かれる上記式(8)に対して、第1の感磁素子2aから出力される信号に基づいて算出される磁界の検出結果である磁界H1と電流瞬時値I3とを代入して、電流瞬時値I1を算出する。上記式(8)は、第2の計算式の一例である。電流瞬時値I3は、第1の電流算出部13による第1の電流路5aに流れる電流の算出結果の一例である。これにより、電流センサ1は、第1の電流路5aに流れる電流および第3の電流路5cに流れる電流を高精度に求めることができる。
実施の形態2.
 実施の形態2では、実施の形態1にかかる電流センサを含む回路遮断器の端子カバーについて説明する。以下においては、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
 図5は、実施の形態2にかかる回路遮断器の構成の一例を示す分解斜視図である。図6は、実施の形態2にかかる回路遮断器の平面図である。図7は、図6に示すVII-VII線に沿った断面図である。図8は、実施の形態2にかかる遮断器本体と端子カバーの基板との関係を示す分解斜視図である。
 図5に示す回路遮断器60は、遮断器本体61と、端子カバー62とを備える。遮断器本体61は、電源装置と負荷装置との間に設けられ、電源装置と負荷装置との間の電路に流れる電流が予め設定された条件を満たす場合に、電源装置と負荷装置との間の電路を遮断する。例えば、遮断器本体61は、回路遮断器60が配線用遮断器である場合、電路に過電流または短絡電流が流れたときに電路を閉状態から開状態にする。また、遮断器本体61は、回路遮断器60が配線用遮断器である場合、電路に過電流、短絡電流、または漏洩電流が流れたときに電路を閉状態から開状態にする。
 遮断器本体61には、電源装置と負荷装置との間の電路として、3相の電流路である第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cが接続される。第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cは、遮断器本体61に設けられた複数の端子にねじなどによって接続される。第1の電流路5aには、U相の電流が流れ、第2の電流路5bには、V相の電流が流れ、第3の電流路5cには、W相の電流が流れる。
 図5から図8を含む複数の図面では、図2と同様に、説明の便宜上、XYZ軸の座標を付している。かかるXYZ軸の座標では、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの延在方向をY軸方向とし、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの配列方向をX軸方向とし、X軸方向およびY軸方向の各々と直交する方向をZ軸方向としている。また、回路遮断器60の構成の一部のみを図示する場合において、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の各々は、回路遮断器60を組み立てた状態での方向である。
 端子カバー62は、遮断器本体61の上述した複数の端子を覆う機能に加えて、電流、電圧、および電力量などを測定する機能を有する。端子カバー62は、計測機能付き端子カバーまたは端子カバー型計測ユニットと呼ぶこともできる。
 端子カバー62は、筐体63と、筐体63内に配置される不図示の計測部とを備える。かかる計測部は、図1に示す電流センサ1を有しており、電流センサ1によってU相電流とW相電流が測定される。また、計測部は、電流センサ1によって測定されたU相電流とW相電流に基づいて、V相電流を算出する。計測部は、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの電圧を測定する複数の電圧センサを有しており、複数の電圧センサによって測定される電圧と2つの電流センサ1によって測定される電流に基づいて、負荷装置へ供給される電力量などを算出することができる。
 端子カバー62には、図7および図8に示すように、第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bが配置される基板40が配置される。端子カバー62は、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの各々を個別に覆う形状を有しており、基板40は、端子カバー62における筐体63の形状に合わせた形状を有している。
 図9は、実施の形態2にかかる端子カバーに含まれる計測部の基板における複数の感磁素子の配置の一例を示す図である。図9に示す例では、端子カバー62に含まれる基板40は、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cの延在方向であるY軸方向に直交するXZ平面に対して平行である。図9に示す第1の感磁素子2aおよび第2の感磁素子2bは、第1の電流路5a、第2の電流路5b、および第3の電流路5cに対して実施の形態1と同様の位置関係で配置される。これにより、端子カバー62に設けられた電流センサ1は、高精度に電流を測定することができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1 電流センサ、2a 第1の感磁素子、2b 第2の感磁素子、3a,3b バッファ回路、4 演算部、5a 第1の電流路、5b 第2の電流路、5c 第3の電流路、6a,6b 感度軸、10 AD変換部、11 算出部、12 出力部、13 第1の電流算出部、14 第2の電流算出部、20a,20b,20c,20d,20e,21a,21b 円周、22a,22b,23a,23b 線分、30a,30b,30c 磁力線、40 基板、60 回路遮断器、61 遮断器本体、62 端子カバー、63 筐体、θ1,θ3 角度。

Claims (3)

  1.  感度軸が、第1の電流路に流れる電流によって発生する第1の磁界の磁力線に対して平行で且つ前記第1の電流路および第3の電流路の各々に隣接する第2の電流路に流れる電流によって発生する第2の磁界の磁力線に対して直交する第1の感磁素子と、
     感度軸が、前記第3の電流路に流れる電流によって発生する第3の磁界の磁力線に対して平行で且つ前記第2の磁界の磁力線に対して直交する第2の感磁素子と、
     前記第1の電流路および前記第3の電流路の各々に対する前記第1の感磁素子および前記第2の感磁素子の各々の位置と前記第1の感磁素子および前記第2の感磁素子から出力される信号に基づく磁界の検出結果とに基づいて、前記第1の電流路に流れる電流と前記第3の電流路に流れる電流とを算出する算出部と、を備える
     ことを特徴とする電流センサ。
  2.  前記算出部は、
     前記第1の電流路および前記第3の電流路の各々に対する前記第1の感磁素子および前記第2の感磁素子の各々の位置に基づいて導かれる第1の計算式に対して、前記第1の感磁素子および前記第2の感磁素子から出力される信号に基づく磁界の検出結果を代入して、前記第3の電流路に流れる電流を算出する第1の電流算出部と、
     前記第1の電流路および前記第3の電流路の各々に対する前記第1の感磁素子および前記第2の感磁素子の各々の位置に基づいて導かれる第2の計算式に対して、前記第1の感磁素子から出力される信号に基づく磁界の検出結果と前記第1の電流算出部による前記第3の電流路に流れる電流の算出結果とを代入して、前記第1の電流路に流れる電流を算出する第2の電流算出部と、を備える
     ことを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。
  3.  請求項1または2に記載の電流センサを備える
     ことを特徴とする回路遮断器の端子カバー。
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