專利名稱：使用磁阻抗元件的過載電流保護(hù)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過載電流保護(hù)設(shè)備，用于檢測(cè)流經(jīng)導(dǎo)體的電流，并在電流超過一個(gè)預(yù)定閾值時(shí)切斷電流，例如，能夠控制提供給電動(dòng)機(jī)的電源的過載電流保護(hù)設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般來說，例如，這種類型的過載電流保護(hù)設(shè)備檢測(cè)到通過接觸器流向三相電動(dòng)機(jī)的電流超過一個(gè)安全閾值時(shí)，就根據(jù)檢測(cè)結(jié)果切斷流向電動(dòng)機(jī)的電流，這是通過使電動(dòng)機(jī)的全部或部分電流流經(jīng)一個(gè)雙金屬元件而實(shí)現(xiàn)的。即，若向由雙金屬片制成的開關(guān)施加電流，該雙金屬片根據(jù)電流大小而被加熱，且電動(dòng)機(jī)電流超過安全閾值一段預(yù)定時(shí)間后，該雙金屬片受熱彎曲，從而開關(guān)的觸點(diǎn)置于斷開狀態(tài)，供給接觸器的控制輸入端的電流也被停止。然而，在使用該開關(guān)的系統(tǒng)中，當(dāng)開關(guān)進(jìn)入斷開狀態(tài)時(shí)難以調(diào)節(jié)電流，導(dǎo)致系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于錯(cuò)誤狀態(tài)。
為解決上述問題，可以由電子方式來執(zhí)行傳統(tǒng)上由雙金屬開關(guān)實(shí)現(xiàn)的功能。使用電子設(shè)備可以提供可靠的、容易調(diào)節(jié)的設(shè)備。但是，由于這種電子系統(tǒng)需要復(fù)雜的電路，因此需要多個(gè)部件，諸如恒壓電源等，通過適當(dāng)?shù)貦z測(cè)電流來操作接觸系統(tǒng)。此外，把電流檢測(cè)變壓器(稱為CT)用作電流檢測(cè)單元，這將導(dǎo)致由于鐵芯產(chǎn)生磁飽和而不能獲得寬的電流檢測(cè)范圍的問題。還有一種使用磁阻元件的方法。但是，由于其靈敏度低，所以需要鐵芯，因此和上述CT一樣不能獲得寬的電流檢測(cè)范圍。另外，由于磁阻元件受溫度影響而波動(dòng)很大，元件間的差異性很大，且受干擾噪聲的影響，從而產(chǎn)生了高精度設(shè)備需要高成本的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高精度的過載電流保護(hù)設(shè)備，其能夠擴(kuò)展電流檢測(cè)范圍而不需要恒壓電源等，也不會(huì)由于干擾噪聲等環(huán)境特征和時(shí)間的變化而降低精度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，在根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，一種過載電流保護(hù)設(shè)備具有開關(guān)，用于提供或切斷從電源到負(fù)載的電流；電流檢測(cè)器，用于檢測(cè)電流；以及控制電源，用于向設(shè)備的各個(gè)單元供電，該過載電流保護(hù)設(shè)備在發(fā)生電流過載時(shí)切斷向負(fù)載提供的電流，電流檢測(cè)器由具有磁阻抗效應(yīng)的磁檢測(cè)元件構(gòu)成，并使用磁阻抗元件檢測(cè)電流產(chǎn)生的磁通。
在根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明中，一種過載電流保護(hù)設(shè)備具有開關(guān)，用于供給或切斷從電源供給負(fù)載的多相電流；多個(gè)電流檢測(cè)器，用于檢測(cè)各相的多相電流；以及控制電源，用于向設(shè)備的各個(gè)單元供電，該過載電流保護(hù)設(shè)備在發(fā)生電流過載時(shí)切斷向負(fù)載提供的電流，該多個(gè)電流檢測(cè)器各由具有磁阻抗效應(yīng)的磁檢測(cè)元件構(gòu)成，并使用磁阻抗元件檢測(cè)電流產(chǎn)生的磁通。
根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)明具有用于傳導(dǎo)電流的配線和安裝配線的基板，其中，磁阻抗元件位于基板上靠近配線的位置，從而磁阻抗元件可以直接測(cè)量電流產(chǎn)生的磁通(根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)明中，該設(shè)備還包括電流施加單元，用于向磁阻抗元件施加高頻電流；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)磁阻抗元件的輸出；修正單元，用于修正檢測(cè)結(jié)果；磁場(chǎng)施加單元，用于向磁阻抗元件施加偏置磁場(chǎng)；磁場(chǎng)變化單元，用于改變偏置磁場(chǎng)的中值；以及控制單元，用于控制所述中值的變化。通過這種配置，可以改變偏置磁場(chǎng)的中值，檢測(cè)輸出，并可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)輸出進(jìn)行修正(根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)明中，磁場(chǎng)施加單元可由偏置線圈和振蕩單元構(gòu)成(根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的發(fā)明中，磁場(chǎng)變化單元可由偏置線圈和恒流發(fā)生單元構(gòu)成(根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)明)，或磁場(chǎng)變化單元可由恒流發(fā)生單元、開關(guān)單元和加法單元構(gòu)成，其中，可以向偏置線圈施加一個(gè)恒定電壓(根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，兩個(gè)磁阻抗元件的安裝位置使得響應(yīng)于電流產(chǎn)生的磁通的輸出的絕對(duì)值相等且極性彼此相反，可以根據(jù)兩個(gè)磁阻抗元件的輸出差的計(jì)算結(jié)果而檢測(cè)出電流(根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)明)，或者兩個(gè)磁阻抗元件的安裝位置使得響應(yīng)于電流產(chǎn)生的磁通的輸出的絕對(duì)值相等且極性相同，可以根據(jù)兩個(gè)磁阻抗元件的輸出差的計(jì)算結(jié)果而檢測(cè)出電流(根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的發(fā)明中，可以為傳導(dǎo)電流的配線和兩個(gè)磁阻抗元件提供用于隔絕外部磁場(chǎng)的屏蔽(根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一項(xiàng)所述的發(fā)明中，控制電源包含電源變壓器，其具有插入在從電源到負(fù)載的電流供應(yīng)路徑中的初級(jí)繞組和與初級(jí)繞組電連接的次級(jí)繞組；電容器，用于存儲(chǔ)電源變壓器的次級(jí)繞組的電流；以及電壓調(diào)節(jié)器(根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)明)。
在根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一項(xiàng)所述的發(fā)明中，控制電源可包含電源變壓器，其具有多個(gè)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，每相的初級(jí)繞組纏繞在鐵芯上，插入在從電源到負(fù)載次級(jí)繞組的電流供應(yīng)路徑中；電容器，用于存儲(chǔ)電源變壓器的次級(jí)繞組的電流；以及電壓調(diào)節(jié)器，其中，各相中每相的初級(jí)繞組的圈數(shù)不同(根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)明)。


圖1是一個(gè)框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖2是一個(gè)平面圖，顯示了圖1所示的MI元件的配置實(shí)例；圖3是一個(gè)框圖，顯示了圖1所示的檢測(cè)電路的實(shí)例；圖4顯示了圖3所示的恒流電路的電路實(shí)例；圖5顯示了檢測(cè)MI元件的輸出靈敏度的方法；圖6是一個(gè)框圖，顯示了另一種檢測(cè)電路的實(shí)例；圖7是一個(gè)平面圖，顯示了MI元件單元的配置的另一種實(shí)例；
圖8顯示了圖6所示用于偏置的振蕩電路的電路實(shí)例；圖9是一個(gè)斜視圖，顯示了MI元件單元的另一種配置實(shí)例；圖10是一個(gè)示意圖，顯示了流經(jīng)圖9中相鄰配線的電流的影響；圖11是一個(gè)平面圖，顯示了MI元件單元的磁場(chǎng)屏蔽的實(shí)例；圖12是一個(gè)框圖，顯示了檢測(cè)電路的另一種實(shí)例；圖13是一個(gè)框圖，顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施例；以及圖14顯示了控制電源單元的另一種配置實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)配置。
標(biāo)號(hào)R、S和T表示電源線，其與未在附圖中顯示的三相交流電源相連，并通過三相接觸器(開關(guān))2和三個(gè)電源變壓器5a、5b和5c與電動(dòng)機(jī)3相連。在三相接觸器2和三個(gè)電源變壓器5a、5b和5c之間為每一相設(shè)置了電流檢測(cè)器4a、4b和4c。接觸器2包含觸點(diǎn)2a、2b和2c，每個(gè)觸點(diǎn)通過不同電源線經(jīng)過各個(gè)電源變壓器5a、5b和5c的初級(jí)繞組連接至電動(dòng)機(jī)3。這組觸點(diǎn)機(jī)械連接，從而由電磁線圈2d同時(shí)操作。電磁線圈2d與微計(jì)算機(jī)8的數(shù)字輸出端相連。由微計(jì)算機(jī)8，電流檢測(cè)器4a、4b和4c，電源變壓器5a、5b和5c等構(gòu)成的控制電路形成了電子過載繼電器1。
通過切換器6順序?qū)﹄娏鳈z測(cè)器4a、4b和4c的輸出進(jìn)行切換。通過半波整流器7，把切換器6選擇的電流檢測(cè)器4a、4b和4c的輸出連接到微計(jì)算機(jī)8的模擬輸入端。
通過整流二極管D0、D1和D2把電源變壓器5a、5b和5c的次級(jí)繞組連接至第一電容器C0，從而形成了控制電源。該第一電容器C0連接在電壓調(diào)節(jié)器9的正輸入端和地之間，第二(穩(wěn)定)電容器C1連接在電壓調(diào)節(jié)器9的正輸出端和地之間，從而可以由電壓調(diào)節(jié)器9提供恒定電平的電壓Vcc作為控制電源。標(biāo)號(hào)D3、D4和D5表示保護(hù)二極管。
下面參考圖2和圖3描述由電流檢測(cè)元件40和檢測(cè)電路41構(gòu)成的電流檢測(cè)器4a、4b和4c的實(shí)際配置。由于電流檢測(cè)器4a、4b和4c的配置相同，下面描述其中的一個(gè)，作為代表性配置。
如圖2所示，磁阻抗元件(MI)元件40具有磁阻抗效應(yīng)，配線200傳導(dǎo)特定相的電流。標(biāo)號(hào)401表示偏置線圈，標(biāo)號(hào)402表示偏移線圈，標(biāo)號(hào)403表示繞線架。MI元件40可以是，例如，日本專利申請(qǐng)公開特開平6-281712中公布的無定型導(dǎo)線，或日本專利申請(qǐng)公開特開平8-330645中公布的薄膜。
圖3顯示了檢測(cè)電路的實(shí)例。
圖3中，振蕩電路411向MI元件40施加高頻電流，振蕩電路412(或恒流電路)驅(qū)動(dòng)偏置線圈401，恒流電路413(用于偏置偏移)驅(qū)動(dòng)偏移線圈402，控制電路414控制是否對(duì)偏置進(jìn)行偏移，標(biāo)號(hào)R1和R2表示電阻器，標(biāo)號(hào)C2表示電容器，從而形成了驅(qū)動(dòng)單元。
另一方面，由檢測(cè)電路415、保持電路416a和416b、差動(dòng)放大電路417等構(gòu)成了檢測(cè)單元。
通過上述配置，振蕩電路412驅(qū)動(dòng)偏置線圈401，恒流電路413驅(qū)動(dòng)偏移線圈402，振蕩電路411向MI元件40施加高頻電流，從而改變MI元件40的阻抗。檢測(cè)電路41中的檢測(cè)電路415檢測(cè)這種變化，保持電路416a和416b分別保持所檢測(cè)的波形的正(+)側(cè)和負(fù)(-)側(cè)，差動(dòng)放大電路417檢測(cè)其中的差值。
如圖4所示，用于驅(qū)動(dòng)偏移線圈的恒流電路由(例如)恒流電路CC和電流鏡CM構(gòu)成。若恒壓二極管ZD的參考電壓由Vref表示，電阻值由Rref表示，則可通過下式獲得施加給偏移線圈402的電流I。
I＝Vref/Rref圖5顯示了檢測(cè)MI元件40的輸出靈敏度的方法，其中，外部磁場(chǎng)為0，且施加了AC偏置。
在圖5的(a)和(b)所示的情況1中，偏置磁場(chǎng)的中值為0，保持電路416a和416b的輸出彼此相等，差動(dòng)放大電路417的輸出為0。
在圖5的(c)和(d)所示的情況2中，偏置磁場(chǎng)的中值移動(dòng)了ΔH。于是，保持電路416a和416b的輸出差為ΔV，差動(dòng)放大電路417的輸出為α×ΔV(α表示差動(dòng)放大電路的增益)。因此，磁性傳感器(MI元件)的靈敏度可表示為ΔV/ΔH。
這表明，通過把偏置磁場(chǎng)的中值改變一個(gè)已知值，可以通過獲取輸出電壓而自動(dòng)地檢測(cè)磁性傳感器(MI元件)的檢測(cè)靈敏度。因此，雖然傳感器的檢測(cè)靈敏度隨環(huán)境變化和時(shí)間變化等而改變，但通過圖5所示的方法可以獲得傳感器的檢測(cè)靈敏度，從而可以自動(dòng)地進(jìn)行修正。
在上面的描述中外部磁場(chǎng)為0。但是，當(dāng)施加了任意磁場(chǎng)時(shí)，偏置磁場(chǎng)中值僅改變?cè)撘阎浦禃r(shí)所獲得的磁性傳感器檢測(cè)靈敏度與圖5所示的檢測(cè)靈敏度相比保持不變。雖然在上述情況中施加了AC偏置，但可以通過施加DC偏置而檢測(cè)并修正傳感器的檢測(cè)靈敏度。
圖6顯示了檢測(cè)電路的另一個(gè)實(shí)例。
在圖2和圖3中，使用偏移線圈施加偏移磁場(chǎng)，以改變偏置磁場(chǎng)的中值。該實(shí)例的特征在于改變用于驅(qū)動(dòng)偏置線圈的振蕩脈沖的直流電流。在圖6及后圖中省略了用于偏置移動(dòng)的恒流電路，在圖7和后圖的磁性傳感器中省略了圖2所示的偏移線圈。
因此，如圖8所示，例如，用于偏置的振蕩電路由幾十KHz的振蕩電路OS、恒壓電路CV、切換器SW以及加法電路AD構(gòu)成。由于切換器SW通常接地為零電勢(shì)，雖然振蕩電路OS的偏移量為0，當(dāng)切換器SW由控制電路414a連接到恒壓電路CV時(shí)，來自振蕩電路OS的脈沖和來自恒壓電路CV的偏移電壓在加法電路AD相加。從而施加了改變偏置磁場(chǎng)中值的偏移磁場(chǎng)。
由于傳感器檢測(cè)靈敏度的自動(dòng)檢測(cè)和修正的執(zhí)行方式與圖2和圖3所示的情況相似，這里省略了其說明。
上面敘述了使用一個(gè)MI元件的系統(tǒng)，但如下所述，可以有兩個(gè)或多個(gè)MI元件。在下面的說明中，省略了偏置線圈等，但顯然可以使用偏置線圈等。
圖9顯示了配置有兩個(gè)MI元件的實(shí)例。圖9所示的標(biāo)號(hào)40a和40b表示MI元件。標(biāo)號(hào)200表示用于傳導(dǎo)特定相的電流的配線。標(biāo)號(hào)300表示用于安裝配線200和MI元件40a和40b的基板。標(biāo)號(hào)41表示檢測(cè)電路。
圖10是示意圖，顯示了在圖9所示配置中流經(jīng)相鄰配線的電流的影響，并顯示了電流I1和另一個(gè)電流I2彼此相鄰流動(dòng)的情況。假設(shè)電流I1和I2產(chǎn)生的磁通分別由1和2表示，且兩個(gè)MI元件上由1和2產(chǎn)生的輸出電平分別為S2和N2，則兩個(gè)MI元件40a和40b之間的差動(dòng)輸出可計(jì)算如下。
差動(dòng)輸出＝40a的輸出-40b的輸出＝S2+N3-(-S2+N3)＝2×S2……(1)因此，可以不受相鄰配線210的電流I2的影響而檢測(cè)電流I1。此外，當(dāng)施加有作為噪聲的均勻外部磁場(chǎng)時(shí)，在兩個(gè)MI元件上產(chǎn)生大小和符號(hào)相同的輸出。因此，可以消除外部磁場(chǎng)的影響，如同附近配線的情況一樣。
圖11顯示了消除流經(jīng)相鄰配線的電流的影響的另一個(gè)實(shí)例的配置。
該實(shí)例中，與圖11所示相比，添加了坡莫合金(Permalloy)的屏蔽板404作為磁屏蔽。即，如圖9和10所示，可以從邏輯上消除流經(jīng)相鄰配線的電流的影響，但由于兩個(gè)MI元件間靈敏度的差異、位置偏移的影響等，不能完全消除外部磁場(chǎng)的噪聲。因此，可以通過磁屏蔽來減少這種影響。
圖12顯示了檢測(cè)電路的另一個(gè)實(shí)例。
檢測(cè)電路41使用振蕩電路411a和分壓電阻器R3和R4向MI元件40a和40b施加高頻電流，使用檢測(cè)電路415a和415b，通過電壓的變化而檢測(cè)MI元件40a和40b由磁場(chǎng)引起的阻抗變化，并使用差動(dòng)電路417a產(chǎn)生與MI元件40a和40b之間的差值成正比的輸出，使用放大電路418取出這個(gè)輸出?？捎眉臃娐穪硖鎿Q差動(dòng)電路417a，從而與MI元件40a和40b之間的差值成正比的輸出可替換為與MI元件40a和40b的和值成正比的輸出。
在上述實(shí)例中，兩個(gè)MI元件之間的磁場(chǎng)檢測(cè)方向相同。但是很顯然，通過將磁場(chǎng)檢測(cè)方向設(shè)置為彼此相反，并獲得兩個(gè)MI元件的輸出和，也可以和上述實(shí)例一樣，檢測(cè)電流不受干擾噪聲的影響。
圖13顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖1中，每相都提供有電源變壓器。但在圖13中，一個(gè)鐵芯53上有各相的初級(jí)繞組51a、51b和51c，通過二極管D6從次級(jí)繞組52施加電源。標(biāo)號(hào)D7表示保護(hù)二極管。
圖14顯示了使用環(huán)形鐵芯的實(shí)例。這種情況下，選擇初級(jí)繞組51a、51b和51c的圈數(shù)比例，以便從次級(jí)繞組52提供適當(dāng)?shù)碾娏麟娖?。即，由于?dāng)均衡地設(shè)定初級(jí)繞組的圈數(shù)時(shí)不產(chǎn)生磁通，所以圈數(shù)設(shè)置為彼此不同。
在上述實(shí)例中應(yīng)用了三相交流電。但是，考慮到單相交流電對(duì)應(yīng)于三相交流電中的其中一相，很明顯，也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用單相交流電。
根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)下述優(yōu)點(diǎn)。
1)由于使用了具有磁阻抗效應(yīng)的磁檢測(cè)元件，所以不會(huì)出現(xiàn)由廣泛使用的電流檢測(cè)變壓器所導(dǎo)致的鐵芯磁飽和，從而擴(kuò)展了電流檢測(cè)范圍。
2)使用磁阻抗元件，把偏置磁場(chǎng)的中值變化一個(gè)已知量，并檢測(cè)輸出電壓，這使得自動(dòng)檢測(cè)傳感器的靈敏度成為可能。因此，可以對(duì)隨環(huán)境特征和時(shí)間改變的傳感器檢測(cè)靈敏度進(jìn)行自動(dòng)修正。因此，可以提供高精度的設(shè)備，其不因?yàn)榄h(huán)境特征和時(shí)間的改變而降低精度。
3)由于不需要從外部提供控制電源，這種設(shè)備可以適當(dāng)?shù)匾缘偷目偝杀居米魍ㄓ迷O(shè)備。
4)當(dāng)控制電源使用多相交流電時(shí)，不需要為每相提供電源變壓器，即，最少可以提供一個(gè)電源變壓器。因此，所需的單元數(shù)目可以更少，可以降低總成本。
5)若兩個(gè)磁檢測(cè)元件的輸出的絕對(duì)值相等，作為由電流產(chǎn)生的磁通值，且可以在極性相反的位置上檢測(cè)到兩個(gè)元件之間的差值，則可以消除由外部磁場(chǎng)和流經(jīng)相鄰配線的電流所引起的磁場(chǎng)的影響，可以提供抗環(huán)境干擾性能優(yōu)異的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種過載電流保護(hù)設(shè)備，其具有開關(guān)，用于提供或切斷從電源到負(fù)載的電流；電流檢測(cè)器，用于檢測(cè)電流；以及控制電源，用于向該設(shè)備的各個(gè)單元供電，所述過載電流保護(hù)設(shè)備在發(fā)生電流過載時(shí)切斷向負(fù)載提供的電流，其特征在于電流檢測(cè)器由具有磁阻抗效應(yīng)的磁阻抗元件構(gòu)成，且使用磁阻抗元件檢測(cè)由電流產(chǎn)生的磁通。
2.一種過載電流保護(hù)設(shè)備，其具有開關(guān)，用于供給或切斷從電源到負(fù)載的多相電流；多個(gè)電流檢測(cè)器，用于檢測(cè)各相的多相電流；以及控制電源，用于向該設(shè)備的各個(gè)單元供電，所述過載電流保護(hù)設(shè)備在發(fā)生電流過載時(shí)切斷向負(fù)載提供的電流，其特征在于所述的多個(gè)電流檢測(cè)器各由具有磁阻抗效應(yīng)的磁阻抗元件構(gòu)成，且使用磁阻抗元件檢測(cè)由電流產(chǎn)生的磁通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于提供了用于傳導(dǎo)電流的配線和安裝配線的基板，磁阻抗元件位于基板上靠近配線的位置，從而磁阻抗元件可以直接檢測(cè)由電流產(chǎn)生的磁通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其包含電流施加單元，用于向磁阻抗元件施加高頻電流；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)磁阻抗元件的輸出；修正單元，用于修正檢測(cè)結(jié)果；磁場(chǎng)施加單元，用于向磁阻抗元件施加偏置磁場(chǎng)；磁場(chǎng)變化單元，用于改變偏置磁場(chǎng)的中值；以及控制單元，用于控制所述中值的變化，該設(shè)備的特征在于，改變偏置磁場(chǎng)的中值，檢測(cè)輸出，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)輸出進(jìn)行修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于磁場(chǎng)施加單元由偏置線圈和振蕩單元構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于磁場(chǎng)變化單元由偏移線圈和恒流發(fā)生單元構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于磁場(chǎng)變化單元由恒流發(fā)生單元、切換單元和加法單元構(gòu)成，并且偏置線圈被施加有恒定電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于兩個(gè)磁阻抗元件的位置配置為響應(yīng)于電流產(chǎn)生的磁通的輸出的絕對(duì)值相等而極性相反，根據(jù)兩個(gè)磁阻抗元件的輸出差值計(jì)算結(jié)果來檢測(cè)電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于兩個(gè)磁阻抗元件的位置配置為響應(yīng)于電流產(chǎn)生的磁通的輸出的絕對(duì)值相等且極性相同，根據(jù)兩個(gè)磁阻抗元件的輸出和值計(jì)算結(jié)果來檢測(cè)電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于為傳導(dǎo)電流的配線和兩個(gè)磁阻抗元件提供了用于隔絕外部磁場(chǎng)的屏蔽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于控制電源由以下部件構(gòu)成電源變壓器，其具有插入在從電源到負(fù)載的電流供應(yīng)路徑中的初級(jí)繞組和與初級(jí)繞組電連接的次級(jí)繞組；電容器，用于存儲(chǔ)電源變壓器的次級(jí)繞組的電流；以及電壓調(diào)節(jié)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于控制電源由以下部件構(gòu)成電源變壓器，其具有多個(gè)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，每相的每個(gè)初級(jí)繞組纏繞在鐵芯上，插入在從電源到負(fù)載的電流供應(yīng)路徑中；電容器，用于存儲(chǔ)電源變壓器的次級(jí)繞組的電流；以及電壓調(diào)節(jié)器，其中，各相的初級(jí)繞組的圈數(shù)不同。
全文摘要
一種過載電流保護(hù)設(shè)備，用于在發(fā)生過載時(shí)通過接觸器(開關(guān))(2)切斷從電源提供給諸如電動(dòng)機(jī)的負(fù)載(3)的電源。在這種配置中，使用具有磁阻抗效應(yīng)的元件(40)作為電流檢測(cè)單元(4a、4b和4c)，從而通過消除鐵芯導(dǎo)致的磁飽和而擴(kuò)展了電流檢測(cè)范圍，避免了傳統(tǒng)電流互感器的問題，提供了一種低成本的具有寬電流檢測(cè)范圍的過載電流保護(hù)設(shè)備。
文檔編號(hào)H02H3/08GK1491470SQ02805042
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月16日
發(fā)明者工藤高裕, 北出雄二郎, 石川公忠, 二郎, 忠 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社