[发明专利]用于测量电流的系统以及制造该系统的方法

说明书

一种用于测量电流的系统包括电流监测系统，电流监测系统包括电流传感器和电压转换装置，电流传感器被配置为感测通过导体的第一电流，电压转换装置耦合至电流传感器并且被配置为接收来自电流传感器的第二电流并且将第二电流转换成第一电压。第一定标电路耦合至电压转换装置并且被配置为基于第一定标因子将第一电压转换成与第一电流成比例的第二电压，以及第二定标电路耦合至电压转换装置并且被配置为基于第二定标因子将第一电压转换成与第一电流成比例的第三电压，其中第二定标因子与第一定标因子不同。

本申请是申请日为2012年7月25日、优先权日为2011年7月27日、申请号为201280046878.8、发明名称为“用于测量电流的系统以及制造该系统的方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例总地涉及诸如电机的初级变压器，并且尤其涉及测量流经初级变压器的电流以用于检测电机运行状态。

背景技术

一般而言，三相感应电机消耗了所有所生成的电容量的大部分。针对这种工业的“主力设备”的许多应用是风扇和泵工业应用。由于工业中电机的流行，首要的是三相电机是可靠的。工业可靠性调查表明电机故障典型地属于四种主要类型之一。具体地，电机故障典型地由轴承损坏、定子匝故障、转子条损坏或其他损坏/故障引起。在这四种类型中：轴承、定子和转子故障占所有电机故障的大部分。

检测装置已经被设计为关于运行的电机产生反馈。然后该反馈被监测以确定电机的运行情况。通常的工业实践是使用与变压器相同的原理测量电流。当电流通过导体时，在导体周围感应磁场。该磁场可以被感应至环绕导体的磁线圈。该方法与空气芯变压器类似，并且通常被称为电流变换器。进入线圈中的磁感应电流的量取决于线圈回路的数量和所要求的信号电流的量。因此，电流信号应该与感兴趣的导体中的实际电流成比例。开发一种标度以读取导体中的耦合电流信号值作为实际电流信号。

电流变换器的输出端可以用于通过感测例如通过导体的高电流来感测电机中的过流情况。一旦高电流被检测到，则过流情况可以被确立以驱动过载继电器从而关闭电机。感测高电流以用于过流保护包括感测可能通过导体的宽范围的电流。感测电路可能不得不提供针对电机的正常操作范围的高达六倍的范围的反馈来用于过流保护，诸如例如750安培。

通常，将所感测的电流从模拟信号转换成数字信号。感测并转换这种宽范围的电流至数字信号引起各数字值之间的大的步长。对于提供过流保护的电路，这种粗糙的数字步长标度通常足够在引起电机故障的情况之前提供电机保护。然而，除了为了过流保护的目的来感测电机电流以外，期望的是，可以在电机在其稳态运行模式中运行时感测流经电机的电流。在该情况下，针对过流保护确立的标度的粗糙数字步长通常太大而不能在用于过流反馈和稳态运行反馈时提供可靠的准确信息。

通常，用于感测流经导体的电机电流的电流变换器是昂贵的、沉重的并且占据系统内的大量空间。因此，针对每个期望的电流感测范围简单地将另外的电流变换器及其关联感测电路添加至系统是禁止的。

因此，具有提供多个感测范围的用于感测初级变压器电流的系统将是可取的。

发明内容

根据本发明的一方面，一种电流监测系统包括电流传感器和电压转换装置，电流传感器被配置为感测通过导体的第一电流，电压转换装置耦合至电流传感器并且被配置为接收来自电流传感器的第二电流并且将第二电流转换成第一电压。第一定标电路耦合至电压转换装置并且被配置为基于第一定标因子将第一电压转换成与第一电流成比例的第二电压，以及第二定标电路耦合至电压转换装置并且被配置为基于第二定标因子将第一电压转换成与第一电流成比例的第三电压，其中第二定标因子与第一定标因子不同。