專利名稱：電感組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電感組件，其具有一個(gè)用于傳導(dǎo)電流的非矩形截面的導(dǎo)電體，至少一個(gè)用于將電流導(dǎo)入到導(dǎo)電體或者從導(dǎo)電體導(dǎo)出的扁平連接導(dǎo)體，其中在形成導(dǎo)體排列時(shí)導(dǎo)電體和連接導(dǎo)體在導(dǎo)電體的連接部分區(qū)域內(nèi)相互連接。本發(fā)明尤其涉及一種具有帶開口的磁性模件的電感組件，其中導(dǎo)電體穿過該開口。
本發(fā)明還涉及一種用于制造這種電感組件的導(dǎo)體排列的方法。
背景技術(shù)：
為了采集電流，已知在工業(yè)和民用范圍內(nèi)越來越多地廢除機(jī)械式的弗拉里斯電表，而采用利用不同的導(dǎo)體排列形式采集電流的各種電表。除了用測量分流器，羅高夫斯基線圈或者霍爾元件采集電流外，還將基于軟磁體環(huán)形鐵心、尤其環(huán)形帶狀鐵心的變流器作為磁性模件擴(kuò)展到電表中。磁性模件(變流器，變壓器)導(dǎo)致電網(wǎng)的電氣分離并且將精確的測量值以一種信號(hào)電壓的形式提供給一個(gè)負(fù)載電阻。對(duì)振幅精度、相位精度以及線性的要求通過IEC 62053，-21，-23或者以前歐洲的1036以及美國的ANSI C12.xx確定，并且都取自例如Vacuumschmelze公司1998年十月的公司樣本“VAC-Stromtransformatoren fuer elektronische Energie-Zaehler(VAC-用于電能計(jì)量器的變流器)”。用于電能計(jì)量器的變流器，一般也從Vacuumschmelze公司2002年的公司樣本“Stromtransformatoren fuer elektronische Energie-Zaehler(用于電能計(jì)量器的變流器)”中已知。應(yīng)用這種變流器的能量計(jì)量器(也稱為瓦時(shí)計(jì))被作為官方允許的測量手段，用于將消費(fèi)者消耗的電流按照成本相對(duì)于供電企業(yè)進(jìn)行結(jié)算。
已知一種由匯流排和一個(gè)與之相配的用于將所消耗的電流采集到電表中的環(huán)形鐵心變流器組成的結(jié)構(gòu)。在美國和其他國家推廣的可插式電表的背面有標(biāo)準(zhǔn)的矩形接線片，該矩形接線片在安裝電表時(shí)被合適的彈簧觸頭插入到插接位置。這種具有約a×2.5mm截面的接頭，用于在110V系統(tǒng)里絕對(duì)值最大約為200-480Aeff的消耗電流的導(dǎo)入和導(dǎo)出導(dǎo)線。作為截面的厚度a，例如在最大電流Imax＝320A時(shí)估算出a＝19mm。一般地將交流電網(wǎng)的三相電流導(dǎo)入電表，經(jīng)過一個(gè)電流采集系統(tǒng)并且再從電表中導(dǎo)出。電表中的一個(gè)電子電路采集三個(gè)電流采集系統(tǒng)中的電流，并且從電流強(qiáng)度和相位中計(jì)算出所消耗的能量，正如從US4887028中公開的那樣。
目前高級(jí)變流器磁性部件價(jià)廉物美的制造包括制造環(huán)形鐵心，尤其是環(huán)形帶狀鐵心，以及具有相應(yīng)以漆包銅線為基礎(chǔ)的次級(jí)繞組的絕緣或者封裝的鐵心繞組。適合于此的鐵心例如由EP 1131830和EP1129459公開。EP 1114429描述了用于這種用途的變流器。
變流器的建設(shè)性結(jié)構(gòu)的可能性在于，將變流器的尺寸選擇成，可以將例如尺寸為19×2.5mm的匯流排穿過變流器的內(nèi)孔。
優(yōu)化在于，給要安裝變流器的匯流排區(qū)域提供一種圓形的截面。如此，變流器的內(nèi)孔可以變小并因此采用較小的環(huán)形帶狀鐵心，其中該環(huán)形帶狀鐵心由于制造工藝相應(yīng)地是價(jià)廉物美的。即使同樣采用軟磁性帶材料以及鐵心采用相同的卷繞時(shí)間，鐵心的直徑越小，熱處理以及涂覆的工序步驟就越有利。與之相適應(yīng)的匯流排的制造通過提供一種具有不同段的U形導(dǎo)體排列而實(shí)現(xiàn)。具有圓形截面的中間連接段，作為變流器元件穿過鐵心上相應(yīng)的開口。兩個(gè)矩形截面的連接導(dǎo)體用于連接具有公知插式連接形式的導(dǎo)電體。該導(dǎo)體排列因此由三個(gè)具有各不相同截面的金屬件組成，其中將圓形導(dǎo)電體的兩端固定在矩形連接導(dǎo)體的被整平的表面上。
已知借助于電阻點(diǎn)焊或者硬焊連接來固定的方法。但是兩種方法都要求費(fèi)事的處理技術(shù)以及對(duì)于每一個(gè)待產(chǎn)生連接點(diǎn)的高能量供給。為了保證導(dǎo)體排列的質(zhì)量，對(duì)伴隨制造過程的對(duì)連接點(diǎn)的檢驗(yàn)被看成尤其困難的事，因?yàn)橛绕浜附釉贒IN ISO 9001的含義內(nèi)已被歸入一種所謂的特殊工序，正如從“Fuegetechnik，Schweisstechnik”，DVS出版社，ISBN 3-87155-786-2，第328頁，2004中公開的那樣。其中尤其關(guān)鍵的是氧化層對(duì)連接雙方的影響，電極的磨損以及缺少對(duì)連接有說服力的、例如光學(xué)或電氣檢查的方法。
三個(gè)在連接點(diǎn)分別具有各不相同截面的元件的這種導(dǎo)體排列的連接，應(yīng)該可以很可靠地達(dá)到例如約10-15年的較長壽命，從而使得該導(dǎo)體排列的制造必須很過程可靠地實(shí)施。出于導(dǎo)電性原因，對(duì)應(yīng)的匯流排或者導(dǎo)體排列主要由銅材料制成。但是同時(shí)問題不僅在硬焊，也在焊接中尤其通過在制造連接點(diǎn)時(shí)的發(fā)熱產(chǎn)生，因?yàn)闊崃繒?huì)通過導(dǎo)電體傳遞到變流器上并且損壞變流器。
一般已知用于連接兩個(gè)金屬的所謂冷壓焊接，例如在J.Ruge，H.Preis和K.Thomas，Braunchweig，DVS-報(bào)告，第139卷，“Abbrennstumpfschweissen und Reibschweissen mit verwandtenVerfahren”第25頁，1991在關(guān)于冷壓焊接的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向的摘要中已描述的。Magdeburg大學(xué)TUBraunschweig焊接技術(shù)學(xué)院，Ottovon Guericke接合和輻射技術(shù)學(xué)院的研究報(bào)告“Untersuchung zumultraschall-gestuetzten Kaltpress-Schweissen fuerAnwendungen in der Kleinteilfertigung”，AiF Nr.12494 BG/401.06.2000/30.09.2002以及Tox-Pressotechnik公司，Weingarten的“Informationen und Anwendungshinweise zur Tox-Verbindungstechnik”公開了通透接合(Dursetzfuegen)作為兩個(gè)金屬件的一種鉚接方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種尤其用于電流采集裝置的電感組件以及制造這種電感組件的方法，其在保證其余部件可靠連接和盡可能小負(fù)載的同時(shí)提供一種簡便的制造。
該技術(shù)問題通過具有權(quán)利要求1所述特征的電感組件以及具有權(quán)利要求21所述特征的電感組件制造方法得以解決。本發(fā)明設(shè)想的擴(kuò)展和進(jìn)一步設(shè)計(jì)是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
由此設(shè)計(jì)出一種電感組件，其具有一個(gè)用于傳導(dǎo)待采集電流的非矩形截面導(dǎo)電體，至少一個(gè)將待采集電流導(dǎo)入到導(dǎo)電體或者從導(dǎo)電體導(dǎo)出的扁平連接導(dǎo)體，其中在構(gòu)成導(dǎo)體排列時(shí)導(dǎo)電體和連接導(dǎo)體在導(dǎo)電體的連接部分區(qū)域內(nèi)相互連接，并且導(dǎo)電體在連接部分區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)整平的，尤其為矩形的截面，并且導(dǎo)電體連接部分的扁平面與連接導(dǎo)體的扁平面連接。當(dāng)應(yīng)用在帶一個(gè)開口的磁性模件上時(shí)，導(dǎo)電體穿過該開口。
此外本發(fā)明包含一種制造尤其是用于一種電流采集裝置上的電感組件的導(dǎo)體排列的方法，在這種電感組件上，具有非矩形截面的導(dǎo)電體與扁平的連接導(dǎo)體連接，同時(shí)將導(dǎo)電體上在導(dǎo)電體連接部分的截面(尤其為矩形截面)整平，并且導(dǎo)電體上被整平的連接部分與連接導(dǎo)體連接。
此外可以設(shè)計(jì)一種電感組件，在這種電感組件上，連接部分旁邊的導(dǎo)電體截面被設(shè)計(jì)成具有弧形的，尤其圓形的外輪廓，尤其是橢圓的或者圓的截面形狀。
所述電感組件可以用導(dǎo)電體上用于連接導(dǎo)電體和兩個(gè)連接導(dǎo)體的兩個(gè)連接部分來實(shí)施。
除此以外，所述連接可以被構(gòu)建成壓連接，尤其為冷壓連接。
如果將壓連接構(gòu)建為通透接合，則尤其有利。
也可以設(shè)計(jì)一種電感組件，在這種電感組件上連接部分與連接導(dǎo)體之間的壓連接被雙重地構(gòu)建。
此外，可以將導(dǎo)電體和連接導(dǎo)體構(gòu)建為由銅或者一種銅合金制成的金屬件。
按照本發(fā)明的電感組件可以例如是一種用于采集電流的磁性模件。所述磁性模件可以被構(gòu)建成變流器或者變壓器。
尤其變流器優(yōu)選具有一個(gè)環(huán)形鐵心。所述環(huán)形鐵心優(yōu)選構(gòu)建為環(huán)形帶狀鐵心。所述環(huán)形鐵心優(yōu)選由一種非結(jié)晶或者毫微結(jié)晶的合金構(gòu)成。
為了相對(duì)于其他的截面固定和/或?qū)?zhǔn)到變流器的開口中，導(dǎo)電體可以具有變形，尤其為擠壓變形。
可以在連接部分和/或連接導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)將接觸位置清除金屬氧化物，清潔和/或等離子活化。優(yōu)選的，還有一種電流采集裝置，在這種裝置上導(dǎo)電體、連接部分和/或連接導(dǎo)體借助于熱處理被軟化退火。
有利地將所述連接借助于通透接合技術(shù)實(shí)施為壓連接通透接合。優(yōu)選采用一種在連接前將接觸位置用化學(xué)處理方法，尤其指酸洗清除金屬氧化物的方法。在此可以在連接以前，將接觸位置借助于表面的等離子處理清潔和/或活化。還有一種將導(dǎo)電體及其連接部分和/或連接導(dǎo)體在連接以前借助于熱處理軟化退火的方法也是有利的。
所述導(dǎo)體排列因此表示了電流傳導(dǎo)匯流排的一種價(jià)格最佳并且持久穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。以簡單的方式和方法，將具有非矩形截面，尤其具有圓形或者接近圓形截面的導(dǎo)電體與至少一個(gè)具有扁平表面，尤其具有矩形截面的連接導(dǎo)體相互連接，從而使該匯流排具有一種堅(jiān)固并且持久的連接。尤其在不采用通過例如釬焊或者焊接形成的熱量進(jìn)行壓連接的情況下具有特別的優(yōu)越性，即熱量不通過導(dǎo)電體傳遞到相鄰的環(huán)形鐵心以及同類部件上。導(dǎo)電體與第二連接導(dǎo)體之間的第二連接，可以例如在將導(dǎo)電體裝入變流器或者環(huán)形鐵心的開口之前產(chǎn)生，從而最終也許只有一個(gè)這種連接是必需的。
通過將作為導(dǎo)電體的安置變流器的一根圓桿的端部壓扁，形成扁平區(qū)域，該扁平區(qū)域與扁平接線片通過一種諸如通透接合或者Clinchen的冷壓連接而疊置后，持久地并且以最小的傳輸電阻連接。當(dāng)然導(dǎo)電體的整平不必絕對(duì)在端部進(jìn)行，也可以在相鄰于環(huán)形鐵心或者變流器的其余區(qū)域進(jìn)行。
尤其冷焊接與鉚接連接相結(jié)合要求較高的變形度，所以優(yōu)選應(yīng)用諸如銅或者銅合金之類的軟金屬。通過對(duì)連接雙方，也就是導(dǎo)電體以及一個(gè)或者多個(gè)連接導(dǎo)體進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，可以將冷焊接連接的有關(guān)電氣特性，例如最小的傳輸電阻以及氣密性進(jìn)一步加以改善。所謂的冷焊接提供了焊接方法的優(yōu)點(diǎn)，在采用這種焊接方法時(shí)，連接完全無需從外邊供給熱能，僅通過壓力就得以實(shí)現(xiàn)。通透接合是一種以有利的方式無需鉚釘，也就是說無需外部材料也能進(jìn)行的鉚接，其方法是參與的一個(gè)連接對(duì)象如導(dǎo)電體的材料，被深深地壓入另一個(gè)連接對(duì)象如連接導(dǎo)體上一個(gè)自身形成的空穴中，其中相應(yīng)于沖模壓桿和凹模的形狀形成蘑菇狀的咬邊，從而獲得一種形狀和力道都合理的連接。
通過該連接技術(shù)或者導(dǎo)體排列的上述結(jié)構(gòu)提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除了好的電氣性能外，還產(chǎn)生一種機(jī)械上很堅(jiān)固的連接。簡便的制造技術(shù)使設(shè)備投資只有相應(yīng)的焊接/硬焊技術(shù)的30-50％。與焊接/硬焊技術(shù)相比，可以對(duì)制造設(shè)備作簡單和價(jià)廉的維護(hù)。相對(duì)于焊接/硬焊技術(shù)，在采用冷焊接連接時(shí)，不會(huì)發(fā)生金屬件的發(fā)熱，從而無需單獨(dú)的冷卻來保護(hù)例如變流器的塑料涂層。避免了蒸汽、火花或者切屑?？梢酝ㄟ^檢查簡單的機(jī)械尺寸，例如所構(gòu)成的“鉚釘”的厚度來保證質(zhì)量。此外，在制造時(shí)每個(gè)連接位置的能量耗費(fèi)比在采用焊接/硬焊技術(shù)時(shí)小3到5倍。在將點(diǎn)焊技術(shù)與通透接合技術(shù)相比較時(shí)，甚至在考慮投資費(fèi)用、生產(chǎn)成本以及模具費(fèi)用的情況下，每個(gè)連接點(diǎn)的費(fèi)用比例約為5∶1，采用通透接合更有利。
因?yàn)樵搶?dǎo)體排列被用于傳導(dǎo)電流，所以要考慮導(dǎo)體排列由于電流尤其在連接點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)而產(chǎn)生的發(fā)熱。一種典型的U狀匯流排的電阻約為100μohm。在電流為約200A時(shí)，按照Pv＝I2×R在該單元中產(chǎn)生的導(dǎo)致發(fā)熱的損耗功率為4W。在此要注意，連接位置是沒有導(dǎo)線截面收縮的。在不良連接時(shí)，此處溫度由于更高的電壓降而升高，明顯地超過其他連接件的水平，并加速接觸位置的損壞和老化。在此過程中會(huì)發(fā)生傳輸電阻的升高。這是一個(gè)累積的過程，它會(huì)使溫度繼續(xù)升高并最終導(dǎo)致連接位置的失效。在采用焊接或者尤其釬焊連接的情況下，由于過熱會(huì)導(dǎo)致連接點(diǎn)部分地或者完全地熔化。因此釬焊或焊接橋是否持久堅(jiān)固，一般情況下很難保證。一個(gè)在這種故障情況下最終階段出現(xiàn)的電弧，會(huì)導(dǎo)致電氣連接的完全中斷。因此在要求高機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，必須將低歐姆的連接作為對(duì)連接位置的要求而提出，從而使傳輸電阻在裝配時(shí)或者在以后的使用中都不會(huì)由于震動(dòng)，搖擺或者碰撞而顯著地升高。
按照本發(fā)明的電流采集裝置或者所描述的制造方法有利地提供了一種兼具高機(jī)械強(qiáng)度的低歐姆連接，當(dāng)采用通透接合時(shí)，即使在工作時(shí)出現(xiàn)發(fā)熱的情況，這種連接仍然可以保持堅(jiān)固的連接。


以下借助于附圖中所表示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。
附圖中圖1表示在制造按照本發(fā)明的電感組件時(shí)的各個(gè)制造工序；圖2表示按照第一種實(shí)施方式的電感組件的裝配部件；圖3表示按照第二種實(shí)施方式的電感組件的裝配部件；圖4表示通透接合點(diǎn)的剖面，以及圖5表示公知的可以采用這種電感組件的電路布置。
具體實(shí)施例方式
圖1表示在以下被描述為代表和示范按照本發(fā)明的電感組件的一種電流采集裝置的部件的各個(gè)制造工序。最上面的是導(dǎo)電體1，正如在中間所示出的那樣，該導(dǎo)電體1穿過變流器2的開口20。所述導(dǎo)電體具有非矩形的，尤其為圓形的截面。為了插立到變流器2的開口20內(nèi)部，導(dǎo)電體1在該區(qū)域的截面也可以稍微地變形，例如稍微地整平或者以橢圓代替圓形，使得能與開口20的壁保持卡固。但是原則上也可以采用與圓形截面形狀不同的其他截面形狀的導(dǎo)電體來代替圓形導(dǎo)電體1。例如，原則上可采用明顯比扁平矩形形狀突出的八角形、正方形或者也許三角形形狀的截面，或者具有波紋狀或鋸齒狀外輪廓的截面。
在導(dǎo)電體1穿過變流器2的開口20后，穿過變流器2開口20的導(dǎo)電體1的端部，為構(gòu)成一個(gè)連接部分3而被整平。整平是以極其簡單的方式和方法通過擠壓實(shí)現(xiàn)，所述擠壓在由銅或者一種銅合金組成的導(dǎo)電體1上是可以極其容易實(shí)現(xiàn)的。在所示實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電體1的連接部分3具有基本上為矩形的截面。但是原則上也可有利地改用其他的在一端被整平的截面，例如也包括通過去除材料而形成的整平。
圖2示出由導(dǎo)電體1和在兩端的連接部分3，被該連接部分3之間的導(dǎo)電體1穿過其開口20的變流器2，以及與被構(gòu)建為具有矩形的或者基本為矩形截面的長扁平插銷的兩個(gè)連接導(dǎo)體4組成的一種優(yōu)選的導(dǎo)體排列的末級(jí)。為了將連接部分3和連接導(dǎo)體4連接，將整平的連接部分3的扁平表面放到連接導(dǎo)體4的扁平表面上并互相連接。該連接可以以任意公知方式和方法實(shí)現(xiàn)，例如也可以通過釬焊或焊接。但是尤其優(yōu)選一種不供給熱量、借助于例如冷壓焊接和/或通透接合實(shí)現(xiàn)的冷連接。
通過兩個(gè)連接導(dǎo)體4中的一個(gè)以及相應(yīng)的連接部分3傳導(dǎo)到導(dǎo)電體1中的電流，穿過變流器2的開口20傳導(dǎo)并且通過第二連接部分3和第二連接導(dǎo)體4導(dǎo)出。通過變流器2傳導(dǎo)的電流在變流器2中感應(yīng)出一個(gè)電流，該電流通過用于采集所流過的電流的求值電路的導(dǎo)線21傳導(dǎo)。
在按照?qǐng)D2的實(shí)施方式中示出了一種導(dǎo)體排列，其中導(dǎo)電體1的兩個(gè)連接部分3是由最初為圓桿狀的導(dǎo)電體1通過壓制而產(chǎn)生的。在壓制時(shí)桿的厚度減小并且產(chǎn)生一個(gè)平整的面。借助于以通透接合為基礎(chǔ)的連接技術(shù)，圓桿的端部與由連接導(dǎo)體4構(gòu)成的矩形狀的接線片相互連接。通過在通透接合的連接點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)烈變形，產(chǎn)生紐扣狀的鉚釘5，從而借助于冷焊接產(chǎn)生一種機(jī)械堅(jiān)固的連接并為可靠的電流流動(dòng)建立較好的電接觸。圖4示出示例性的、借助于通透接合產(chǎn)生的連接部分3與連接導(dǎo)體4的連接的剖面。通過適當(dāng)?shù)剡x擇沖壓模桿，從連接部分3擠壓到連接導(dǎo)體4中的材料呈現(xiàn)出蘑菇狀的截面，并且構(gòu)成一個(gè)后卡頭(Hintergreifung)從而以鉚釘?shù)姆绞叫纬蓹C(jī)械上的高穩(wěn)定性。所表示的是借助于通透接合的8mm寬鉚接的情況，但是也可以相應(yīng)于各自的需要選擇別的尺寸。
在兩個(gè)分別具有2.4mm厚度的銅零件之間以示例性的8mm尺寸進(jìn)行通透接合時(shí)，在第一次試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生大于1600N的抗剪強(qiáng)度以及大于1500N的頂部抗拉強(qiáng)度。
圖2示出分別以一個(gè)通透接合點(diǎn)5來連接對(duì)應(yīng)的連接部分3和相鄰的連接導(dǎo)體4的實(shí)施方式。圖3表示具有同樣一個(gè)導(dǎo)電體1的一種導(dǎo)體排列的另一個(gè)實(shí)施方式，所述導(dǎo)電體的整平連接部分3分別與一個(gè)連接導(dǎo)體4連接，其中分別應(yīng)用兩個(gè)通透接合點(diǎn)用于該連接。由此產(chǎn)生導(dǎo)電體1相對(duì)于兩個(gè)連接導(dǎo)體的扭轉(zhuǎn)保護(hù)。此外示意性示出，導(dǎo)電體1不必絕對(duì)筆直地從一個(gè)連接部分3到另一個(gè)連接部分3，而是也可以彎曲。
圖5示出用于采集流過導(dǎo)體L1，L2，L3的電流的一種電流采集裝置0的示例性電路布置。按通常的方式和方法，相應(yīng)的電纜附加地具有一個(gè)中性的導(dǎo)體N。三個(gè)導(dǎo)體L1，L2，L3分別在一個(gè)用于插入連接導(dǎo)體4形式的接觸銷的插塞接點(diǎn)6上中斷和終結(jié)。因此給導(dǎo)體L1，L2，L3中的每一個(gè)分配兩個(gè)套筒狀的插塞接點(diǎn)元件6，將按照例如圖2或圖3導(dǎo)體排列的兩個(gè)連接導(dǎo)體4插入該插塞接點(diǎn)元件中。將通過連接部分3連接兩個(gè)連接導(dǎo)體4的導(dǎo)電體1，穿過一個(gè)例如可以按照?qǐng)D2或圖3構(gòu)建的變流器2的相應(yīng)開口。
例如將三個(gè)分別具有一個(gè)如此實(shí)施的導(dǎo)體排列的變流器2安置在一塊裝有用于求值或者采集電流的電子器件的板子上并且加以固定。通常將所述電子器件容納在一個(gè)外殼中，相應(yīng)地6個(gè)這樣的連接導(dǎo)體4作為插入到相應(yīng)插塞接點(diǎn)套管6中的觸針以及另一個(gè)連接導(dǎo)體作為和中性導(dǎo)體N連接的觸針而從外殼中伸出。通常這樣的電子器件還具有一個(gè)或多個(gè)用于輸出所采集的電流的輸出裝置。該輸出裝置例如是一種顯示裝置D。在顯示裝置D或者其他外部接口上，輸出借助于電子器件中的信號(hào)處理和可能有的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器而采集的電流。
因此在所示作為電流識(shí)別裝置0的電表的電路原理圖中，用三個(gè)插入式變流器從借助于1∶N變壓裝置以及通過負(fù)載電阻測得的三個(gè)電流中，分別為求值電子器件產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，并且輸入該求值電子器件。然后借助于一個(gè)輸出裝置顯示計(jì)算出的能量。
因此優(yōu)選提供一種用于測量電流并且尤其由三個(gè)金屬件和一個(gè)電流采集系統(tǒng)構(gòu)成的導(dǎo)電體系統(tǒng)。其中所述導(dǎo)電體系統(tǒng)包括一個(gè)作為導(dǎo)電體1的中間件，所述中間件具有優(yōu)選為圓形的截面并且在作為電流采集系統(tǒng)的變流器2插入后，該中間件用作連接部分的端部中的至少一個(gè)、尤其是兩個(gè)端部被壓扁。此外，所述導(dǎo)電體系統(tǒng)還包括另外兩個(gè)零件，這兩個(gè)零件以具有矩形狀截面的連接導(dǎo)體4的方式用于構(gòu)成接線片或插式連接的觸針。
三個(gè)零件的連接尤其作為用于構(gòu)建機(jī)械和電氣良好連接的冷壓連接來進(jìn)行。同時(shí)冷壓連接優(yōu)選在每一側(cè)都雙重地產(chǎn)生，使得因此在增大連接截面的同時(shí)實(shí)現(xiàn)附加的抗扭轉(zhuǎn)保護(hù)。所述電流采集系統(tǒng)優(yōu)選由一個(gè)變壓器式工作的變流器組成。優(yōu)選將一個(gè)環(huán)形鐵心，尤其一個(gè)由非結(jié)晶或毫微結(jié)晶合金組成的、構(gòu)建為環(huán)形帶狀鐵心的環(huán)形鐵心作為變流器。構(gòu)成導(dǎo)電體1的圓形金屬桿優(yōu)選在中間區(qū)域或者穿過變流器2的開口20的區(qū)域中有一種變形，尤其是輕微的擠壓變形，由此變流器2在套裝到導(dǎo)電體1上時(shí)定位在一個(gè)理想的位置并得以固定。
為了改善連接，將接觸位置在進(jìn)行連接以前，尤其在進(jìn)行通透接合以前，以有利的方式用一種如酸洗的化學(xué)處理方法清除金屬氧化物。在進(jìn)行通透接合或者其他連接以前，例如用等離子處理方法對(duì)接觸位置的表面進(jìn)行清潔或者活化。將金屬件在進(jìn)行通透接合以前通過熱處理軟化退火也是有利的。
雖然在上面的實(shí)施例中涉及到電流采集裝置，當(dāng)然還可以將任意的電感組件，例如電抗器，變壓器以及其他類型的磁性模件，按照本發(fā)明來構(gòu)建和制造。
權(quán)利要求
1.一種電感組件(0)，具有用于傳導(dǎo)電流的非矩形截面的導(dǎo)電體(1)，至少一個(gè)用于將電流導(dǎo)入到導(dǎo)電體或者從導(dǎo)電體導(dǎo)出的扁平的連接導(dǎo)體(4)，其中導(dǎo)電體(1)與連接導(dǎo)體(4)在形成導(dǎo)體排列時(shí)在導(dǎo)電體(1)的連接部分(3)區(qū)域中互相連接，其特征在于，導(dǎo)電體(1)在連接部分(3)的區(qū)域中具有整平的截面，并且導(dǎo)電體(1)的連接部分(3)的扁平面與連接導(dǎo)體(4)的扁平面連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電感組件，其中所述導(dǎo)電體(1)在連接部分(3)旁邊的截面構(gòu)建成具有弧形的外輪廓。
3.如權(quán)利要求2所述的電感組件，其中所述導(dǎo)電體(1)在連接部分(3)旁邊的截面構(gòu)建成具有圓形的外輪廓。
4.如權(quán)利要求2所述的電感組件，其中所述導(dǎo)電體(1)在連接部分(3)旁邊的截面構(gòu)建成具有橢圓形的外輪廓。
5.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，在所述導(dǎo)電體(1)上具有兩個(gè)用于連接導(dǎo)電體(1)和兩個(gè)連接導(dǎo)體(4)的連接部分(3)。
6.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中所述連接構(gòu)建為壓連接。
7.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中所述連接構(gòu)建為冷壓連接。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電感組件，其中所述壓連接構(gòu)建為通透接合連接(5)。
9.如權(quán)利要求6所述的電感組件，其中所述壓連接在連接部分(3)與連接導(dǎo)體(4)之間雙重地構(gòu)建。
10.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中將所述導(dǎo)電體(1)與連接導(dǎo)體(4)構(gòu)建為由銅或一種銅合金制成的金屬件。
11.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中所述電感組件具有帶開口(20)的磁性模件，其中所述導(dǎo)電體(1)穿過開口(20)。
12.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中將所述磁性模件構(gòu)建為變壓器。
13.如權(quán)利要求12所述的電感組件，其中所述變壓器(2)具有一個(gè)環(huán)形鐵心。
14.如權(quán)利要求13所述的電感組件，其中所述環(huán)形鐵心構(gòu)建為環(huán)形帶狀鐵心。
15.如權(quán)利要求13或14所述的電感組件，其中所述環(huán)形鐵心由一種非結(jié)晶的或毫微結(jié)晶的合金構(gòu)成。
16.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中為了相對(duì)于其它截面固定和/或?qū)?zhǔn)到變流器(2)的開口(20)中，所述導(dǎo)電體(1)具有變形。
17.如權(quán)利要求16所述的電感組件，其中所述變形是一種擠壓變形。
18.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中對(duì)在連接部分(3)和/或連接導(dǎo)體(4)的區(qū)域中的接觸位置清除金屬氧化物，清潔和/或等離子活化。
19.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中將所述導(dǎo)電體(1)、連接部分(3)和/或連接導(dǎo)體(4)借助于熱處理而軟化退火。
20.如任一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的電感組件，其中所述導(dǎo)電體(1)在其被整平的部分具有矩形的截面。
21.一種用于制造如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的電感組件(0)的方法，在該電感組件中非矩形截面的導(dǎo)電體(1)與扁平的連接導(dǎo)體(4)連接，其特征在于，在導(dǎo)電體(1)上導(dǎo)電體(1)的連接部分(3)的截面被整平，尤其構(gòu)建為具有矩形截面，并且導(dǎo)電體(1)被整平的連接部分(3)與連接導(dǎo)體(4)連接。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中將所述連接借助于通透接合技術(shù)實(shí)施為壓連接。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中在所述連接以前用化學(xué)處理清除接觸位置的金屬氧化物。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中在連接以前通過酸洗清除所述接觸位置上的金屬氧化物。
25.如權(quán)利要求21至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中在連接以前借助于等離子處理清潔和/或活化所述接觸位置的表面。
26.如權(quán)利要求21至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述導(dǎo)電體(1)、其連接部分(3)和/或連接導(dǎo)體(4)在連接以前借助于熱處理軟化退火。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電感組件(0)，其具有用于傳導(dǎo)電流的非矩形截面的導(dǎo)電體(1)，至少一個(gè)將電流導(dǎo)入到導(dǎo)電體(1)或者從導(dǎo)電體(1)導(dǎo)出的扁平連接導(dǎo)體(4)，其中所述導(dǎo)電體(1)和所述連接導(dǎo)體(4)在形成導(dǎo)體排列時(shí)在導(dǎo)電體(1)的連接部分區(qū)域(3)內(nèi)相互連接，同時(shí)導(dǎo)電體(1)在連接部分區(qū)域(3)具有整平的截面，并且導(dǎo)電體(1)的連接部分區(qū)域(3)的扁平面與連接導(dǎo)體(4)的扁平面連接。
文檔編號(hào)H01R43/02GK101069251SQ200580041584
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者H·孔特 申請(qǐng)人:真空融化兩合公司