电流转换器制造技术

一种用于测量初级导体中的电流的电流转换器，包括壳体(4)、围绕初级导体延伸穿过其中的中央孔径(9)的磁芯(6)以及包括连接端子(18)的磁场感测装置(8)。壳体包括容纳磁芯的磁芯容纳腔(22)以及容纳磁场感测的连接接口部分(25)，连接接口从磁芯容纳腔向外伸出以及包括与可选择性地安装至连接接口部分的分开的连接器接口元件(11)的闩锁元件互补的闩锁元件。连接器接口元件包括连接器护罩(14)，连接器护罩(14)与连接端子一起形成用于可插连接至外部可插连接器的可插连接器接口，电流转换器适合在没有连接器护罩的情况下安装在外部电路板上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及电流转换器，包括围绕初级导体可以延伸穿过其中的中央孔径的磁路，用于测量所述初级导体中的电流。用于电流感测应用的电流转换器模块典型地包括由高磁导率材料制成的磁芯，该磁芯围绕使承载待测电流的初级导体穿过其中的中央孔径。磁芯可以典型地具有大致矩形或者圆形的形状以及根据配置可以设置有其中安置磁场检测器(诸如以ASIC形式的霍尔效应传感器)或者磁通门传感器的气隙。由在初级导体中流动的电流生成的磁通量由磁芯聚集以及表示初级电流。在闭环型的电流传感器中，磁场传感器在反馈环路中连接至补偿线圈(通常还称为次级线圈)，该补偿线圈典型地围绕磁芯的一部分缠绕以生成趋向于抵消由初级导体生成的磁场的补偿电流。因此，补偿电流表示待测电流的镜像。次级线圈还用于开环型的电流转换器中，但是在变压器效应中用作测量集中于磁芯中的磁场的拾取线圈。此处提到的一般术语“电流转换器”还意味着包括电流互感器，电流互感器可以被看作特殊形式的电流转换器。电流互感器可以被看作没有电子装置的闭环电流转换器。在各种各样的应用和装置中使用电流传感器以用于监控或者控制电装置和系统。在许多应用中，降低这种部件的制造成本以及在电路中实现和使用该部件的成本是有重要优势的。通常在提供紧凑部件以使其中安装部件的装置小型化和/或降低其中安装部件的装置的重量中也有重要优势。鉴于电流转换器可以用于的各种具体应用和装置，提供通用连接和安装布置是有利的。本专利技术的目的是提供通用的并且易于安装的电流转换器。提供生产、安装和使用起来较为经济的电流转换器是有利的。提供确保精确测量和可靠工作的电流转换器是有利的。提供紧凑的、坚固(robust)的和稳定的电流转换器是有利的。已经通过提供根据权利要求1所述的电流转换器实现了本专利技术的目的。已经通过提供根据权利要求4所述的电流转换器实现了本专利技术的目的。已经通过提供根据权利要求13所述的电流转换器实现了本专利技术的目的。从属权利要求阐述了本专利技术实施例的各种有利特征。此处公开了用于测量初级导体中的电流的电流转换器，包括壳体、围绕初级导体延伸穿过其中的中央孔径的磁芯以及包括连接端子的磁场感测装置，壳体包括存放磁芯的磁芯容纳腔和存放磁场感测的连接接口部分。在本专利技术的第一方面中，连接接口从磁芯容纳腔向外伸出以及包括与可选择性地安装至连接接口部分的分开的连接器接口元件的闩锁元件互补的闩锁元件。连接器接口元件包括连接器护罩，连接器护罩与连接端子一起形成可插连接器接口，用于可插连接至外部可插连接器。因此，电流转换器可以适合在没有连接器护罩的情况下安装在外部电路板上，以及在连接器接口元件闩锁在壳体的连接接口部分上时适合可拆卸地可插连接至外部连接器。在本专利技术的第二方面中，转换器还包括导体模块，导体模包括存放U形导体线圈部分的绝缘支撑件，绝缘支撑件还包括配置为接合在壳体上设置的互补闩锁凸肩的闩锁元件，用于围绕电流转换器的分支固定导体模块。导体安装通道包括配置为将U形导体线圈部分扣紧在导体安装通道中的卡扣(clasp)突出部，可变数量的导体线圈部分可插入地安装至绝缘支撑件，根据电流转换器的工作范围选择该数量。在本专利技术的第三方面中，转换器还包括与壳体分开的支撑元件，支撑元件包括基板并且使一对定位壁从其中横向地延伸，该对定位壁间隔与电流转换器的壳体的相对横向侧之间的高度基本上相对应的距离，被配置为允许电流转换器的壳体插在支撑件的定位壁之间，其中定位壁包括配置为接合在壳体的所述横向侧上设置的互补闩锁元件的闩锁元件。在实施例中，闩锁元件可以设置在导体模块的相对并行分支上以及接合在壳体的相对横向侧上设置的互补闩锁元件，导体模块被配置为可旋转地插入穿过中央孔径以及围绕磁芯的分支。在实施例中，连接器护罩有利地提供围绕和保护连接端子的护罩壁部分，连接器护罩还包括带有孔的内支撑壁部分，该孔配置为容纳以及引导磁场感测装置的连接端子。在实施例中，磁芯可以具有围绕中央孔径的大致矩形形状以及包括定位在连接磁芯分支的拐角区域中的磁场回路间隙。在实施例中，磁路间隙可以被配置为以相对于所述分支中的一个成20°与45°之间的角度(β)将磁场装置的磁场检测器容纳在其中。在实施例中，连接端子具有弯曲端部分，配置用于连接至电路板的电路迹线。在实施例中，壳体连接接口部分有利地包括可与分开的连接器接口元件上的互补极化元件协作的极化元件。在实施例中，壳体可以有利地包括在沿着转换器的分支的多个位置处的多个闩锁元件以使得可以在不同位置处将支撑元件固定到壳体上。在实施例中，支撑元件可以有利地包括宽度，配置为允许支撑件插入在磁路孔径中以使得基板抵靠在磁路孔径的内面上。在实施例中，支撑元件可以用于将初级导体棒固定在中央孔径内。通过权利要求、具体实施方式和所附绘图，本专利技术的另外目的和有利特征将变得清晰，在绘图中：图1a-1e是根据本专利技术不同实施例的电流转换器的透视图；图2a是根据本专利技术实施例的电流转换器的透视分解图；图2b是根据本专利技术另一个实施例的电流转换器的透视分解图；图3是根据本专利技术实施例的电流转换器的壳体部分的视图；图4a是图3中图示的壳体部分的一部分以及壳体部分中安装的磁路的一部分的视图；图4b是类似于图4a的视图但是在壳体部分中安装有磁场感测装置；图5a、5b是根据本专利技术实施例的磁场感测装置的透视图；图6a、6b是导体模块的透视图，具体为可安装在根据本专利技术实施例的电流转换器的中央孔径中的初级导体模块；图7a、7b是安装在中央孔径中的导体模块的剖面视图；图8是根据本专利技术实施例的电流转换器的支撑元件的透视图；图9是图示在不同的可用组装位置中的支撑元件的根据本专利技术实施例的电流转换器的透视图；图10a是根据本专利技术实施例的电流转换器的连接接口部分的透视图；图10b是根据本专利技术实施例的电流转换器的连接接口部分护罩的透视图；图10c是根据本专利技术实施例的电流转换器的连接接口部分的剖面视图。参照附图以及更具体地参照图2a和图2b，根据本专利技术实施例的电流转换器2包括壳体4、安装在壳体中的磁芯6和磁场感测装置8。在变型中，电流转换器可以是开环型的以及磁场感测装置可以包括磁通量密度传感器(诸如，霍尔元件)，该磁通量密度传感器可以放置在软磁芯6中形成的磁路间隙16中。在另一个变型中，电流转换器可以是开环型的，包括充当拾取线圈的次级绕组，该拾取线圈拾取由初级导体中流动的电流生成的在磁芯中循环的磁场信号以测量低频电流和DC电流。在又另一个变型中，转换器可以是无源电流互感器型的，具有软磁芯6以及围绕磁芯的分支或者一部分的电流互感器线圈。在又另一个变型中，电流转换器可以是闭环型的以及围绕磁芯的分支缠绕的次级线圈充当补偿线圈，补偿线圈被驱动以抵消由在初级导体中流动的电流生成的在磁芯中循环的磁场信号。在该变型中，磁场感测装置8可以安装在磁芯6的磁路间隙16中。闭环型电流转换器的工作原理本身在本领域中众所周知，其中由承载待测电流的初级导体生成的磁场由磁场感测装置8拾取，磁场感测装置的信号被处理以在次级线圈中生成电流，该次级线圈设法产生抵消由初级导体生成的磁场的相反磁场。因此，驱动次级线圈抵消磁芯中的磁场所需要的电流表示初级电流的镜像(即，与待测初级电流成比例)。电流转换器还可以包括在安装在壳体中或者壳体外部的电路板上形成的信号处理电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量初级导体中的电流的电流转换器，包括壳体(4)、围绕中央孔径(9)的磁芯(6)以及包括连接端子(18)的磁场感测装置(8)，所述初级导体延伸穿过该中央孔径中，所述壳体包括存放所述磁芯的磁芯容纳腔(22)以及存放磁场感测的连接接口部分(25)，连接接口从所述磁芯容纳腔向外伸出以及包括闩锁元件，所述闩锁元件与选择性地可安装至所述连接接口部分的分开的连接器接口元件(11)的闩锁元件互补，所述连接器接口元件包括连接器护罩(14)，该连接器护罩与所述连接端子一起形成用于可插连接至外部可插连接器的可插连接器接口，所述电流转换器适合在没有连接器护罩的情况下安装在外部电路板上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 EP 14161252.31.一种用于测量初级导体中的电流的电流转换器，包括壳体(4)、围绕中央孔径(9)的磁芯(6)以及包括连接端子(18)的磁场感测装置(8)，所述初级导体延伸穿过该中央孔径中，所述壳体包括存放所述磁芯的磁芯容纳腔(22)以及存放磁场感测的连接接口部分(25)，连接接口从所述磁芯容纳腔向外伸出以及包括闩锁元件，所述闩锁元件与选择性地可安装至所述连接接口部分的分开的连接器接口元件(11)的闩锁元件互补，所述连接器接口元件包括连接器护罩(14)，该连接器护罩与所述连接端子一起形成用于可插连接至外部可插连接器的可插连接器接口，所述电流转换器适合在没有连接器护罩的情况下安装在外部电路板上。2.根据前一权利要求所述的电流转换器，还包括导体模块(5)，该导体模块包括存放U形导体线圈部分(3)的绝缘支撑件(12)，所述绝缘支撑件还包括闩锁元件(28a)，该闩锁元件配置为接合在所述壳体上设置的互补闩锁凸肩(28b)以围绕所述电流转换器的分支固定所述导体模块。3.根据前一权利要求所述的电流转换器，其中所述绝缘支撑件包括导体安装通道，该导体安装通道包括配置为将所述U形导体线圈部分的扣紧在所述导体安装通道中的卡扣突出部(27)，可变的数量的导体线圈部分被可插入地安装至所述绝缘支撑件，该数量根据所述电流转换器的工作范围进行选择。4.一种用于测量初级导体中的电流的电流转换器，包括壳体(4)、围绕中央孔径(9)的磁芯(6)以及包括连接端子(18)的磁场感测装置(8)，所述初级导体延伸穿过该中央孔径中，所述壳体包括存放所述磁芯的磁芯容纳腔(22)以及存放磁场感测的连接接口部分(25)，转换器还包括导体模块(5)，该导体模块包括存放U形导体线圈部分(3)的绝缘支撑件(12)，所述绝缘支撑件还包括闩锁元件(28a)，该闩锁元件配置为接合所述壳体上设置的互补闩锁凸肩(28b)以围绕所述电流转换器的分支固定所述导体模块，其中导体安装通道包括配置为将所述U形导体线圈部分扣紧在所述导体安装通道中的卡扣突出部(27)，可变的数量的导体线圈部分被可插入地安装至所述绝缘支撑件，该数量根据所述电流转换器的工作范围进行选择。5.根据前一权利要求所述的电流转换器，其中连接接口从所述磁芯容纳腔向外伸出以及包括闩锁元件，所述闩锁元件与选择性地可安装至所述连接接口部分的分开的连接器接口元件(11)的闩锁元件互补，所述连接器接口元件包括连接器护罩(14)，该连接器护罩与所述连接端子一起形成用于可插连接至外部可插连接器的可插连接器接口，所述电流转换器适合在没有连接器护罩的情况下安装在外部电路板上。6.根据权利要求1、2、3或者5所述的电流转换器，其中所述连接器护罩提供围绕并且保护所述连接端子的护罩壁部分(49)，所述连接器护罩还包括具有孔(46)的内支撑壁部分(45)，所述孔配置为容纳以及引导所述连接端子。7.根据前述权利要求2-6中的任一项所述的电流转换器，其中所述导体模块的所述闩锁元件设置在所述导体模块的相对并行分支上并且接合在所述壳体的相对横向侧上设置的互补闩锁元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫里尔，JM·瓦登，S·西德，
申请(专利权)人：莱姆知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH