(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲の電流線を流れる電流による磁界の影響を考慮して電流センサの電流検出値を補正することにより、被測定電流を正確に測定可能とした電流測定装置を提供する。【解決手段】三相各相の交流電流を測定する電流測定装置において、三相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを流れる電流をそれぞれ検出するＧＭＲ素子等の電流センサと、各相の電流により発生する磁界が電流検出値に与える影響を表すパラメータａ〜ｉを用いて電流センサによる電流検出値を補正することにより、三相各相の交流電流を演算によって算出する電流演算手段３００と、を備える。このように、周囲の電流線を流れる電流の影響を考慮して電流検出値を補正することにより、電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗに流れる真の三相交流電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを正確に測定する。【選択図】図３
2015078872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相各相の電流を測定する電流測定装置において、
三相のうち少なくとも二相の電流線を流れる電流を磁気抵抗素子によりそれぞれ検出する電流検出手段と、
各相の電流により発生する磁界が前記磁気抵抗素子による電流検出値に与える影響を示すパラメータを用いて少なくとも二相の電流検出値を補正することにより、三相各相の電流を演算によって算出する電流演算手段と、
を備えたことを特徴とする電流測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した電流測定装置において、
前記パラメータは、三相の電流線相互の間隔に応じた値であることを特徴とする電流測定検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した電流測定装置において、
三相各相の電流線にそれぞれ設置された前記電流検出手段により三相全ての電流を検出することを特徴とする電流測定装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載した電流測定装置において、
二相の電流線にそれぞれ設置された前記電流検出手段により二相の電流を検出することを特徴とする電流測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載した電流測定装置において、
前記電流演算手段は、下記の数式により三相各相の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを演算することを特徴とする電流測定装置。
ｉＵ＝ＧＵＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＵＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＵＷ・ｉＷｄｅｔ
ｉＶ＝ＧＶＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＶＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＶＷ・ｉＷｄｅｔ
ｉＷ＝ＧＷＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＷＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＷＷ・ｉＷｄｅｔ
（なお、
ＧＵＵ＝(ｈｆ−ｅｉ)ｅ／｛(ｈｆ−ｅｉ)(ａｅ−ｄｂ)−( ｈｄ−ｅｇ)( ｃｅ−ｆｂ)｝，
ＧＵＶ＝｛(ｅｉ−ｈｆ)ｂ＋(ｆｂ−ｃｅ)ｈ｝／｛(ｈｆ−ｅｉ)(ａｅ−ｄｂ)−( ｈｄ−ｅｇ)( ｃｅ−ｆｂ)｝，
ＧＵＷ＝(ｃｅ−ｆｂ)ｅ／｛(ｈｆ−ｅｉ)(ａｅ−ｄｂ)−( ｈｄ−ｅｇ)( ｃｅ−ｆｂ)｝，
ＧＶＵ＝ｆ(ｄｉ−ｇｆ)／｛(ｄｉ−ｇｆ)(ｂｆ−ｅｃ)−( ｅｉ−ｈｆ)( ａｆ−ｄｃ)｝，
ＧＶＶ＝｛ｃ(ｇｆ−ｄｉ)＋ｉ(ｄｃ−ａｆ)｝／｛(ｄｉ−ｇｆ)(ｂｆ−ｅｃ)−(ｅｉ−ｈｆ)(ａｆ−ｄｃ)｝，
ＧＶＷ＝ｆ(ａｆ−ｄｃ)／｛(ｄｉ−ｇｆ)(ｂｆ−ｅｃ)−( ｅｉ−ｈｆ)( ａｆ−ｄｃ)｝，
ＧＷＵ＝(ｈｄ−ｅｇ)ｅ／｛(ｈｄ−ｅｇ)(ｃｅ−ｆｂ)−( ａｅ−ｄｂ)( ｈｆ−ｅｉ)｝，
ＧＷＶ＝｛(ｅｇ−ｈｄ)ｂ＋(ｄｂ−ａｅ)ｈ｝／｛(ｈｄ−ｅｇ)(ｃｅ−ｆｂ)−( ａｅ−ｄｂ)(ｈｆ−ｅｉ)｝，
ＧＷＷ＝(ａｅ−ｄｂ)ｅ／｛(ｈｄ−ｅｇ)(ｃｅ−ｆｂ)−(ａｅ−ｄｂ)( ｈｆ−ｅｉ)｝
であり、
ａ：Ｕ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｂ：Ｖ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｃ：Ｗ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｄ：Ｕ相電流がＶ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｅ：Ｖ相電流がＶ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｆ：Ｗ相電流がＶ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｇ：Ｕ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｈ：Ｖ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｉ：Ｗ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｉＵｄｅｔ：Ｕ相電流検出値，ｉＶｄｅｔ：Ｖ相電流検出値，ｉＷｄｅｔ：Ｗ相電流検出値
であって、前記パラメータａ〜ｉは、振幅が既知の電流を何れか一つの電流線に流した時に各電流検出手段の電流検出値から求められる値）
【請求項６】
請求項４に記載した電流測定装置において、
前記電流演算手段は、三相各相の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを下記の数式により演算することを特徴とする電流測定装置。
ｉＵ＝ＧＵＵ’・ｉＵｄｅｔ＋ＧＵＷ’・ｉＷｄｅｔ
ｉＷ＝ＧＷＵ’・ｉＵｄｅｔ＋ＧＷＷ’・ｉＷｄｅｔ
ｉＶ＝−ｉＵ−ｉＷ
（なお、
ＧＵＵ’＝(ｉ−ｈ)／｛(ｉ−ｈ)(ａ−ｂ)−(ｇ−ｈ)( ｃ−ｂ)｝，
ＧＵＷ’＝−(ｃ−ｂ)／｛(ｉ−ｈ)(ａ−ｂ)−(ｇ−ｈ)( ｃ−ｂ)｝，
ＧＷＵ’＝(ｇ−ｈ)／｛(ｇ−ｈ)(ｃ−ｂ)−(ｉ−ｈ)( ａ−ｂ)｝，
ＧＷＷ’＝−(ａ−ｂ)／｛(ｇ−ｈ)(ｃ−ｂ)−(ｉ−ｈ)(ａ−ｂ)｝
であり、
ａ：Ｕ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｂ：Ｖ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｃ：Ｗ相電流がＵ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｇ：Ｕ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｈ：Ｖ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｉ：Ｗ相電流がＷ相電流検出値に及ぼす影響を示すパラメータ，
ｉＵｄｅｔ：Ｕ相電流検出値，ｉＷｄｅｔ：Ｗ相電流検出値
であって、
前記パラメータａ，ｂ，ｃ，ｇ，ｈ，ｉは、振幅が既知の電流を何れか一つの電流線に流した時に各電流検出手段の電流検出値から求められる値）
【請求項７】
請求項５に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｖ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｖ相の電流線とＷ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、
前記電流演算手段は、
前記パラメータａ＝ｅ＝ｉ，ｃ＝ｇ，ｂ＝ｄ＝ｆ＝ｈとして演算することを特徴とする電流測定装置。
【請求項８】
請求項６に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｖ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｖ相の電流線とＷ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、
前記電流演算手段は、
前記パラメータａ＝ｉ，ｂ＝ｈ，ｃ＝ｇとして演算することを特徴とする電流測定装置。
【請求項９】
請求項６に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｗ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｗ相の電流線とＶ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、
前記電流演算手段は、
前記パラメータａ＝ｉ，ｃ＝ｈ＝ｇとして演算することを特徴とする電流測定装置。
【請求項１０】
請求項５に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が、立体的に互いに等間隔で配置され、かつ、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、
前記電流演算手段は、
前記パラメータａ＝ｅ＝ｉ，ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｆ＝ｇ＝ｈとして演算することを特徴とする電流測定装置。
【請求項１１】
請求項６に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が、立体的に互いに等間隔で配置され、かつ、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、
前記電流演算手段は、
前記パラメータａ＝ｉ，ｂ＝ｃ＝ｇ＝ｈとして演算することを特徴とする電流測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載した電流測定装置において、
前記磁気抵抗素子がＧＭＲ素子であることを特徴とする電流測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）素子等の磁気抵抗素子を利用して三相各相の交流電流を測定する電流測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流センサとしてＧＭＲ素子を使用した電流測定装置は、被測定電流によって発生する磁界によりＧＭＲ素子の電気抵抗が変化することを利用して被測定電流の大きさを求めている。
このＧＭＲ素子は、電流センサの小型化を可能にし、交流電流や直流電流を高感度に検出できるといった利点があるため、例えば三相交流電流の測定装置等に広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、被測定電流が流れる電流線に隣接して別の電流が流れている場合、この電流により発生する一種の外乱磁界が被測定電流検出用のＧＭＲ素子に影響を及ぼし、被測定電流を正確に検出できない場合がある。
このような外乱磁界の影響による測定精度の低下を防止するため、従来から、隣接する他の電流線をＧＭＲ素子から遠ざけて配置する、電流線の物理的形状や構造を工夫する、あるいは、ＧＭＲ素子に磁気シールドを施す等の対策が講じられている。しかし、これらの対策は電流測定装置の大型化を招いてＧＭＲ素子の特徴である小型化を損なうことになり、また、磁気シールドを用いる場合にはコストが増加するという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、例えば特許文献１に示す電流測定装置が提供されている。
図４は、特許文献１に記載された従来技術の説明図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は電流センサの構成図、（ｃ）は測定回路のブロック図である。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、被測定電流ｉが流れる電流線１００から分流路２０５ａ，２０５ｃが引き出され、電流センサ２００に形成された渦巻状の分流路２０５ｂに近接して第１，第２のＧＭＲ素子２０１，２０２が配置されている。２０１ａ，２０２ａはＧＭＲ素子２０１，２０２の感度軸、２０３，２０４は分流路２０５ｂの端子である。
また、図４（ｃ）に示すごとく、ＧＭＲ素子２０１，２０２の出力信号は演算装置３００に入力されてその差が求められるようになっている。
【０００５】
図４（ａ）において、被測定電流ｉから分流した電流ｉ１が分流路２０５ｂを流れると、図４（ｂ）の矢印方向に磁界Ｈが発生し、この磁界ＨによるＧＭＲ素子２０１，２０２の出力信号（目的とする電流検出信号）は互いに逆相となる。一方、電流線１００に隣接した他の電流線を流れる電流による磁界がＧＭＲ素子２０１，２０２に作用する場合、この外乱磁界によるＧＭＲ素子２０１，２０２の出力信号（ノイズ成分）は互いに同相となる。
よって、演算装置３００によりＧＭＲ素子２０１，２０２の出力信号の差を演算すれば、外乱磁界によるノイズ成分が打ち消され、目的とする電流測定信号のみを得ることができる。
【０００６】
更に、特許文献２には、図５，図６に示す従来技術が開示されている。
図５において、４０１〜４０４はホイートストンブリッジを構成する磁気抵抗素子であり、図６において、４００は磁気抵抗素子４０１〜４０４が実装されたセンサーチップ、４０５は可変抵抗、４０６はセンサーチップ４００の中心線、Ｕａは出力電圧、Ｕｂは動作電圧、Ｉｓｔは制御電流である。
【０００７】
この従来技術では、センサーチップ４００の中心線４０６から左右に距離ａを隔てた領域IIIの両側に領域I，IIが形成され、これらの領域I，IIにおいて磁気抵抗素子４０１，４０４及び４０２，４０３がそれぞれ線対称の位置に配置されている。領域I，IIの裏側にはＵ字形の電流線（図示せず）が配置されており、この電流線を流れる被測定電流の方向は、領域I側と領域II側とで逆になっている。
【０００８】
上記構成において、領域I，IIの裏側の電流線に被測定電流が流れている状態でホイートストンブリッジに動作電圧Ｕｂを印加すると、被測定電流による磁界が磁気抵抗素子４０１，４０４及び４０２，４０３に作用し、被測定電流の大きさに比例した出力電圧Ｕａが得られる。このとき、隣接する電流線により発生した外部磁界が磁気抵抗素子４０１，４０４及び４０２，４０３に作用したとしても、これらの磁界は制御電流Ｉｓｔにより発生した磁界によって打ち消されるため、出力電圧Ｕａに影響を及ぼすことはない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−５２９１２号公報（段落[００１８]〜[００３６]、図１，図２等）
【特許文献２】米国特許第５，６２１，３７７号明細書（第３欄第１４行〜第５２行、ＦＩＧ．１〜ＦＩＧ．３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載された従来技術では、ＧＭＲ素子２０１，２０２に対する外乱磁界の影響を均等にするため、ＧＭＲ素子２０１，２０２同士を近接して配置する必要があり、電流センサ２００の製造工程で多くの手間やコストを要していた。
また、特許文献２に記載された従来技術では、磁気抵抗素子４０１，４０４及び４０２，４０３を線対称の位置に正確に配置しなくてはならず、製造上の手間や制約が大きいと共に、センサーチップ４００が大型化するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の解決課題は、素子の配置や物理的構造による対策ではなく、周囲の電流線を流れる電流による磁界の影響を考慮して電流センサの電流検出値を補正することにより、被測定電流を正確に測定可能とした電流測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、三相各相の電流を測定する電流測定装置において、
三相のうち少なくとも二相の電流線を流れる電流を磁気抵抗素子によりそれぞれ検出する電流検出手段と、
各相の電流により発生する磁界が前記磁気抵抗素子による電流検出値に与える影響を示すパラメータを用いて少なくとも二相の電流検出値を補正することにより、三相各相の電流を演算によって算出する電流演算手段と、を備えたものである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した電流測定装置において、前記パラメータは、三相の電流線相互の間隔に応じた値であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載した電流測定装置において、三相各相の電流線にそれぞれ設置された電流検出手段により三相全ての電流を検出するものである。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載した電流測定装置において、二相の電流線にそれぞれ設置された電流検出手段により二相の電流を検出するものである。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載した電流測定装置において、前記電流演算手段は、下記の数式により三相各相の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを演算することを特徴とする。
ｉＵ＝ＧＵＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＵＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＵＷ・ｉＷｄｅｔ
ｉＶ＝ＧＶＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＶＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＶＷ・ｉＷｄｅｔ
ｉＷ＝ＧＷＵ・ｉＵｄｅｔ＋ＧＷＶ・ｉＶｄｅｔ＋ＧＷＷ・ｉＷｄｅｔ
なお、上記のＧＵＵ〜ＧＷＷについては後述する。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載した電流測定装置において、前記電流演算手段は、三相各相の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを下記の数式により演算することを特徴とする。
ｉＵ＝ＧＵＵ’・ｉＵｄｅｔ＋ＧＵＷ’・ｉＷｄｅｔ
ｉＷ＝ＧＷＵ’・ｉＵｄｅｔ＋ＧＷＷ’・ｉＷｄｅｔ
ｉＶ＝−ｉＵ−ｉＷ
なお、上記のＧＵＵ’，ＧＵＷ’， ＧＷＵ’，ＧＷＷ’ については後述する。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項５に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｖ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｖ相の電流線とＷ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流センサの特性が全て等しい時に、後述するように、前記電流演算手段は、前記ＧＵＵ〜ＧＷＷを求めるためのパラメータをａ＝ｅ＝ｉ，ｃ＝ｇ，ｂ＝ｄ＝ｆ＝ｈとして演算することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｖ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｖ相の電流線とＷ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流センサの特性が全て等しい時に、後述するように、前記電流演算手段は、前記ＧＵＵ’，ＧＵＷ’， ＧＷＵ’，ＧＷＷ’を求めるためのパラメータをａ＝ｉ，ｂ＝ｈ，ｃ＝ｇとして演算するものである。
また、請求項９に係る発明は、請求項６に記載した電流測定装置において、
三相の電流線が平面的に配置され、かつ、Ｗ相の電流線とＵ相の電流線との間隔、及び、Ｗ相の電流線とＶ相の電流線との間隔が等しいと共に、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、後述するように、前記電流演算手段は、前記ＧＵＵ’，ＧＵＷ’， ＧＷＵ’，ＧＷＷ’を求めるためのパラメータをａ＝ｉ，ｃ＝ｈ＝ｇとして演算することを特徴とする
【００２０】
なお、請求項１０に記載するように、請求項５に記載した電流測定装置において、三相の電流線が、立体的に互いに等間隔で配置され、かつ、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、後述するように、前記電流演算手段が、前記ＧＵＵ〜ＧＷＷを求めるためのパラメータをａ＝ｅ＝ｉ，ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｆ＝ｇ＝ｈとして演算することにより、演算を一層簡略化することができる。
同様に、請求項１１に記載するように、請求項６に記載した電流測定装置において、三相の電流線が、立体的に互いに等間隔で配置され、かつ、各電流検出手段の特性が全て等しい時に、後述するように、前記電流演算手段が、前記ＧＵＵ’，ＧＵＷ’， ＧＷＵ’，ＧＷＷ’を求めるためのパラメータをａ＝ｉ，ｂ＝ｃ＝ｇ＝ｈとして演算することにより、演算を一層簡略化することができる。
【００２１】
また、請求項１２に記載するように、前記磁気抵抗素子にはＧＭＲ素子を使用することが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被測定電流を検出するための電流検出手段による電流検出値を、周囲の電流線を流れる電流による磁界の影響を考慮したパラメータを用いて補正することにより、被測定電流を正確に測定することができる。
また、被測定電流を求めるための補正演算は比較的簡単な四則演算だけで済むため、ハードウェアやソフトウェアの負担も少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態における電流検出手段の構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態における電流検出手段の構成図である。
【図３】本発明の各実施形態に共通する電流測定装置の全体構成図である。
【図４】特許文献１に記載された従来技術の説明図である。
【図５】特許文献２に記載された従来技術の回路図である。
【図６】特許文献２に記載された従来技術の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
１．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態における電流検出手段の構成図である。図１において、１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは互いに隣接した電流線であり、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷが流れている。
ここでは、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の被測定電流（以下、単にＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流という）ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを、各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗにそれぞれ設置されたＧＭＲ素子等の磁気抵抗素子からなる電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔに基づいて求める場合につき説明する。この場合、前述したように、各相の電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔは各相の電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷによる磁界の影響を受けるため、ｉＵ＝ｉＵｄｅｔ，ｉＶ＝ｉＶｄｅｔ，ｉＷ＝ｉＷｄｅｔとはならない。
【００２５】
いま、表１に示すように、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷによる磁界がＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔに及ぼす影響をパラメータＫＵＵ，ＫＵＶ，ＫＵＷによって表し、同じくＶ相電流検出値ｉＶｄｅｔに及ぼす影響をパラメータＫＶＵ，ＫＶＶ，ＫＶＷによって表し、同じくＷ相電流検出値ｉＷｄｅｔに及ぼす影響をパラメータＫＷＵ，ＫＷＶ，ＫＷＷによって表すものとする。
なお、便宜的に、ＫＵＵ＝ａ，ＫＵＶ＝ｂ，ＫＵＷ＝ｃ，ＫＶＵ＝ｄ，ＫＶＶ＝ｅ，ＫＶＷ＝ｆ，ＫＷＵ＝ｇ，ＫＷＶ＝ｈ，ＫＷＷ＝ｉとする。
【表１】
2015078872.tif 000003
【００２６】
ここで、各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗをこの順番で平面的かつ等間隔に配置した場合、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔと実際の各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷとの間には、数式１〜数式３が成り立つ。
【数１】
2015078872.tif 000004
【数２】
2015078872.tif 000005
【数３】
2015078872.tif 000006
【００２７】
ただし、電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの特性が完全に同一であるとすれば、９個のパラメータＫＵＵ〜ＫＷＷは各電流線と各電流センサとの間の距離に応じて変化するため、ＫＶＵ＝ＫＶＷ＝ＫＵＶ＝ＫＷＶ，ＫＷＵ＝ＫＵＷ，ＫＶＶ＝ＫＷＷ＝ＫＵＵ、すなわち、ｄ＝ｆ＝ｂ＝ｈ，ｃ＝ｇ，ｅ＝ｉ＝ａとなり、数式１〜３を更に簡略化することができる。しかし、以下では、電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの特性のばらつきを考慮して、数式１〜３に基づき各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを求めることとする。
【００２８】
（１）始めに、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを用いてＵ相電流ｉＵを測定する方法について説明する。
まず、数式１にＫＶＶを乗算して数式４を得る。
【数４】
2015078872.tif 000007
また、数式２にＫＵＶを乗算して数式５を得る。
【数５】
2015078872.tif 000008
次に、数式４から数式５を減算して数式６を得る。
【数６】
2015078872.tif 000009
【００２９】
次いで、数式２にＫＷＶを乗算して数式７を得る。
【数７】
2015078872.tif 000010
また、数式３にＫＶＶを乗算して数式８を得る。
【数８】
2015078872.tif 000011
次に、数式７から数式８を減算して数式９を得る。
【数９】
2015078872.tif 000012
【００３０】
数式６に（ＫＷＶＫＶＷ−ＫＶＶＫＷＷ）を乗算して数式１０を得る。
【数１０】
2015078872.tif 000013
また、数式９に（ＫＵＷＫＶＶ−ＫＶＷＫＵＶ）を乗算して数式１１を得る。
【数１１】
2015078872.tif 000014
数式１０から数式１１を減算して数式１２を得る。
【数１２】
2015078872.tif 000015
【００３１】
数式１２から数式１３が得られる。
【数１３】
2015078872.tif 000016
ここで、数式１３のｉＵを数式１４により定義する。
【数１４】
2015078872.tif 000017
【００３２】
これまでの計算と、前述したＫＵＵ＝ａ，ＫＵＶ＝ｂ，ＫＵＷ＝ｃ，ＫＶＵ＝ｄ，ＫＶＶ＝ｅ，ＫＶＷ＝ｆ，ＫＷＵ＝ｇ，ＫＷＶ＝ｈ，ＫＷＷ＝ｉにより、数式１５〜１７を得る。
【数１５】
2015078872.tif 000018
【数１６】
2015078872.tif 000019
【数１７】
2015078872.tif 000020
【００３３】
従って、数式１５〜１７により求めたＧＵＵ，ＧＵＶ，ＧＵＷと電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔとを用いれば、数式１４により、真のＵ相電流ｉＵを求めることができる。
【００３４】
（２）次に、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを用いてＷ相電流ｉＷを測定する方法について説明する。
まず、数式６に（ＫＷＶＫＶＵ−ＫＶＶＫＷＵ）を乗算して数式１８を得る。
【数１８】
2015078872.tif 000021
数式９に（ＫＵＵＫＶＶ−ＫＶＵＫＵＶ）を乗算して数式１９を得る。
【数１９】
2015078872.tif 000022
数式１８から数式１９を減算して数式２０を得る。
【数２０】
2015078872.tif 000023
数式２０を変形して数式２１を得る。
【数２１】
2015078872.tif 000024
【００３５】
ここで、数式２１のｉＷを数式２２により定義する。
【数２２】
2015078872.tif 000025
【００３６】
これまでの計算と、前述したＫＵＵ＝ａ，ＫＵＶ＝ｂ，ＫＵＷ＝ｃ，ＫＶＵ＝ｄ，ＫＶＶ＝ｅ，ＫＶＷ＝ｆ，ＫＷＵ＝ｇ，ＫＷＶ＝ｈ，ＫＷＷ＝ｉにより、数式２３〜２５を得る。
【数２３】
2015078872.tif 000026
【数２４】
2015078872.tif 000027
【数２５】
2015078872.tif 000028
【００３７】
従って、数式２３〜２５により求めたＧＷＵ，ＧＷＶ，ＧＷＷと電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔとを用いれば、数式２２により、真のＷ相電流ｉＷを求めることができる。
【００３８】
（３）更に、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを用いてＶ相電流ｉＶを測定する方法について説明する。
まず、数式１にＫＶＷを乗算して数式２６を得る。
【数２６】
2015078872.tif 000029
次いで、数式２にＫＵＷを乗算して数式２７を得る。
【数２７】
2015078872.tif 000030
数式２６から数式２７を減算して数式２８を得る。
【数２８】
2015078872.tif 000031
【００３９】
次に、数式２にＫＷＷを乗算して数式２９を得る。
【数２９】
2015078872.tif 000032
また、数式３にＫＶＷを乗算して数式３０を得る。
【数３０】
2015078872.tif 000033
数式２９から数式３０を減算して数式３１を得る。
【数３１】
2015078872.tif 000034
【００４０】
更に、数式２８に（ＫＶＵＫＷＷ−ＫＷＵＫＶＷ）を乗算して数式３２を得る。
【数３２】
2015078872.tif 000035
数式３１に（ＫＵＵＫＶＷ−ＫＶＵＫＵＷ）を乗算して数式３３を得る。
【数３３】
2015078872.tif 000036
数式３２から数式３３を減算して数式３４を得る。
【数３４】
2015078872.tif 000037
【００４１】
数式３４を変形して数式３５を得る。また、数式３５を変形して数式３６を得る。
【数３５】
2015078872.tif 000038
【数３６】
2015078872.tif 000039
【００４２】
ここで、数式３６のｉＶを数式３７により定義する。
【数３７】
2015078872.tif 000040
【００４３】
これまでの計算と、前述したＫＵＵ＝ａ，ＫＵＶ＝ｂ，ＫＵＷ＝ｃ，ＫＶＵ＝ｄ，ＫＶＶ＝ｅ，ＫＶＷ＝ｆ，ＫＷＵ＝ｇ，ＫＷＶ＝ｈ，ＫＷＷ＝ｉにより、数式３８〜４０を得る。
【数３８】
2015078872.tif 000041
【数３９】
2015078872.tif 000042
【数４０】
2015078872.tif 000043
【００４４】
従って、数式３８〜４０により求めたＧＶＵ，ＧＶＶ，ＧＶＷと電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔとを用いれば、数式３７により、真のＶ相電流ｉＶを求めることができる。
【００４５】
ここで、数式１５〜１７のＧＵＵ，ＧＵＶ，ＧＵＷ、数式２３〜２５のＧＷＵ，ＧＷＶ，ＧＷＷ、数式３８〜４０のＧＶＵ，ＧＶＶ，ＧＶＷを求めるためのパラメータａ〜ｉは、以下に示すような方法により求めることができる。
すなわち、各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗに対し、Ｕ相電流ｉＵだけを流した場合、Ｖ相電流ｉＶだけを流した場合、Ｗ相電流ｉＷだけを流した場合、のそれぞれについて、各相の電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗによる電流検出値を実測する。
【００４６】
例えば、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷの振幅を何れも１００［Ａ］とした場合、各相の電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗによる電流検出値（実測値）ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔが表２のようになったとする。
【表２】
2015078872.tif 000044
この表２は、Ｕ相電流ｉＵだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが９６［Ａ］、Ｖ相電流検出値ｉＶｄｅｔが２．８［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが０．８［Ａ］であり、Ｖ相電流ｉＶだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが２．８［Ａ］、Ｖ相電流検出値ｉＶｄｅｔが９６［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが２．８［Ａ］であり、Ｗ相電流ｉＷだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが０．８［Ａ］、Ｖ相電流検出値ｉＶｄｅｔが２．４［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが９７［Ａ］であることを示している。
なお、Ｖ相電流検出値ｉＶｄｅｔの２．４［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔの９７［Ａ］は、電流検出時の誤差と考えられるので、これらの誤差がない場合を想定して、２．４［Ａ］→２．８［Ａ］，９７［Ａ］→９６［Ａ］と補正しても良い。
【００４７】
以下では、表２の値をそのまま用いて処理するものとする。まず、表２の各相電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔをパーセント表示したパラメータをａ〜ｉとすると、ａ＝９６［％］，ｂ＝２．８［％］，ｃ＝０．８［％］，……である。このことは、Ｕ相電流ｉＵに対し、その９６［％］がＵ相電流センサ２０Ｕによって検出され、Ｕ相電流ｉＵにより発生する磁束の影響により、２．８［％］がＶ相電流センサ２０Ｖによって検出され、０．８［％］がＷ相電流センサ２０Ｗによって検出されることを示している。
【００４８】
ここで、上記のパラメータａ〜ｉは一相分の電流の影響が反映された値であり、実際の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗには三相交流電流が流れるので、Ｕ相電流検出値ｉＵｄｅｔには各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷによる影響が同時に及び、このことはＶ相電流検出値ｉＶｄｅｔ及びＷ相電流検出値ｉＷｄｅｔについても同様である。
従って、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷによる影響を考慮する場合には、電流線１０Ｕに振幅が１００［Ａ］の電流を流したときの各相電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔの振幅を実測してａ，ｄ，ｇを求める。同様に、電流線１０Ｖに振幅が１００［Ａ］の電流を流したときの各相電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔの振幅を実測してｂ，ｅ，ｈを求める。更に、電流線１０Ｗに振幅が１００［Ａ］の電流を流したときの各相電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔの振幅を実測してｃ，ｆ，ｉを求める。
【００４９】
以上のようにしてパラメータａ〜ｉが求められれば、数式１５〜１７のＧＵＵ，ＧＵＶ，ＧＵＷ、数式２３〜２５のＧＷＵ，ＧＷＶ，ＧＷＷ、数式３８〜４０のＧＶＵ，ＧＶＶ，ＧＶＷが定まり、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを演算により求めることができる。
ここでは、表２のパラメータａ〜ｉをそのまま用いることとし、これらのパラメータａ〜ｉ及び数式１４，数式２２，数式３７から、数式４１を得る。
【００５０】
【数４１】
2015078872.tif 000045
【００５１】
この数式４１を用いれば、各相電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗによる電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを補正して実際の各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを正確に測定することができる。
【００５２】
２．第２実施形態
次に、図２は、本発明の第２実施形態における電流検出手段の構成図であり、図１と同一のものには同一の参照符号を付してある。
この第２実施形態では、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを、Ｕ相，Ｗ相の電流線１０Ｕ，１０Ｗにそれぞれ設置されたＧＭＲ素子等の磁気抵抗素子からなる電流センサ２０Ｕ，２０Ｗの電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔに基づいて求める。
【００５３】
第１実施形態と同様に、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷによる磁界がＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔに及ぼす影響をパラメータＫＵＵ（＝ａ），ＫＵＶ（＝ｂ），ＫＵＷ（＝ｃ）によって表し、同じくＷ相電流検出値ｉＷｄｅｔに及ぼす影響をパラメータＫＷＵ（＝ｇ），ＫＷＶ（＝ｈ），ＫＷＷ（＝ｉ）によって表すものとする。
これらの関係を表３に示す。
【表３】
2015078872.tif 000046
【００５４】
各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗをこの順番で平面的かつ等間隔に配置した場合、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔと実際の各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷとの間には、数式４２，４３が成り立つ。なお、ｉＵ＋ｉＶ＋ｉＷ＝０（ｉＶ＝−ｉＵ−ｉＷ）を条件とする。
【数４２】
2015078872.tif 000047
【数４３】
2015078872.tif 000048
【００５５】
ただし、電流センサ２０Ｕ，２０Ｗの特性が完全に同一であるとすれば、６個のパラメータＫＵＵ〜ＫＷＷは各電流線と各電流センサとの間の距離に応じて変化するため、ＫＷＵ＝ＫＵＷ，ＫＷＶ＝ＫＵＶ，ＫＷＷ＝ＫＵＵ、すなわち、ｇ＝ｃ，ｈ＝ｂ，ｉ＝ａとなり、数式４２，４３を更に簡略化することができる。しかし、以下では、電流センサ２０Ｕ，２０Ｗの特性のばらつきを考慮して、数式４２，４３に基づき各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを求めることとする。
【００５６】
（１）始めに、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを用いてＵ相電流ｉＵを測定する方法について説明する。
まず、数式４２に（ＫＷＷ−ＫＷＶ）を乗算して数式４４を得る。
【数４４】
2015078872.tif 000049
また、数式４３に（ＫＵＷ−ＫＵＶ）を乗算して数式４５を得る。
【数４５】
2015078872.tif 000050
【００５７】
次に、数式４４から数式４５を減算して数式４６を得る。更に、数式４６を変形して数式４７を得る。
【数４６】
2015078872.tif 000051
【数４７】
2015078872.tif 000052
【００５８】
ここで、Ｕ相電流ｉＵを数式４８により定義する。なお、数式４８におけるＧＵＵ’，ＧＵＷ’は数式４９，５０に示す通りであり、数式１４，１５，１７におけるＧＵＵ，ＧＵＷとは異なる値である。
また、数式４９，５０において、ａ＝ＫＵＵ，ｂ＝ＫＵＶ，ｃ＝ＫＵＷ，ｇ＝ＫＷＵ，ｈ＝ＫＷＶ，ｉ＝ＫＷＷである。
【数４８】
2015078872.tif 000053
【数４９】
2015078872.tif 000054
【数５０】
2015078872.tif 000055
従って、数式４８〜５０により、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔ及びＧＵＵ’，ＧＵＷ’を用いれば、真のＵ相電流ｉＵを求めることができる。
【００５９】
（２）次に、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを用いてＷ相電流ｉＷを測定する方法について説明する。
まず、数式４２に（ＫＷＵ−ＫＷＶ）を乗算して数式５１を得る。
【数５１】
2015078872.tif 000056
また、数式４３に（ＫＵＵ−ＫＵＶ）を乗算して数式５２を得る。
【数５２】
2015078872.tif 000057
【００６０】
数式５１から数式５２を減算して数式５３を得る。更に、数式５３を変形して数式５４を得る。
【数５３】
2015078872.tif 000058
【数５４】
2015078872.tif 000059
【００６１】
ここで、Ｗ相の被測定電流ｉＷを数式５５により定義する。なお、数式５５におけるＧＷＵ’，ＧＷＷ’は、数式５６，５７に示す通りである。
【数５５】
2015078872.tif 000060
【数５６】
2015078872.tif 000061
【数５７】
2015078872.tif 000062
従って、数式５５〜５７により、電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔ及びＧＷＵ’，ＧＷＷ’を用いれば、真のＷ相電流ｉＷを求めることができる。
【００６２】
数式４９，５０のＧＵＵ’，ＧＵＷ’及び数式５６，５７のＧＷＵ’，ＧＷＷ’を求めるためのａ＝ＫＵＵ，ｂ＝ＫＵＶ，ｃ＝ＫＵＷ，ｇ＝ＫＷＵ，ｈ＝ＫＷＶ，ｉ＝ＫＷＷは、第１実施形態と同様に実測によって求めることができる。すなわち、前述した表２によれば、Ｕ相電流ｉＵだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが９６［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが０．８［Ａ］であり、Ｖ相電流ｉＶだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが２．８［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが２．８［Ａ］であり、Ｗ相電流ｉＷだけを流した場合のＵ相電流検出値ｉＵｄｅｔが０．８［Ａ］、Ｗ相電流検出値ｉＷｄｅｔが９７［Ａ］であるから、ａ＝９６［％］，ｂ＝２．８［％］，ｃ＝０．８［％］，ｇ＝０．８［％］，ｈ＝２．８［％］，ｉ＝９７［％］となる。
これらのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｇ，ｈ，ｉから数式４９，５０のＧＵＵ’，ＧＵＷ’及び数式５６，５７のＧＷＵ’，ＧＷＷ’を求めることができ、更に数式４８，数式５５を用いて、Ｕ相電流ｉＵ及びＷ相電流ｉＷを数式５８により求めることができる。
【００６３】
【数５８】
2015078872.tif 000063
【００６４】
（３）また、Ｖ相電流ｉＶは、前述したように数式５９により演算可能である。
［数５９］
ｉＶ＝−ｉＵ−ｉＷ
【００６５】
よって、Ｕ相電流センサ２０Ｕ，Ｗ相電流センサ２０Ｗによる電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔを補正して、実際の各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを正確に測定することが可能である。
なお、この第２実施形態では、Ｕ相，Ｗ相の電流線１０Ｕ，１０Ｗに電流センサ２０Ｕ，２０Ｗをそれぞれ設置した例について説明したが、例えばＵ相，Ｖ相の電流線１０Ｕ，１０Ｖに電流センサをそれぞれ設置した場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【００６６】
次に、図３は、上述した第１，第２実施形態に共通する電流測定装置の全体構成図である。
図３において、２００は、第１実施形態の電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗまたは第２実施形態の電流センサ２０Ｕ，２０Ｗからなる電流検出手段、３００は、電流センサ２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗによる電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＶｄｅｔ，ｉＷｄｅｔ及びパラメータａ〜ｉから各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを演算し、または、電流センサ２０Ｕ，２０Ｗによる電流検出値ｉＵｄｅｔ，ｉＷｄｅｔ及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｇ，ｈ，ｉから各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを演算するＣＰＵ等の電流演算手段である。
パラメータａ〜ｉまたはａ，ｂ，ｃ，ｇ，ｈ，ｉが既知であれば、電流演算手段３００による簡単な四則演算だけで実際の各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを正確に求めることができ、ハードウェア及びソフトウェアの負担も少ない。
【００６７】
なお、上記実施形態では、各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを平面的かつ等間隔に配置した場合について説明したが、各相の電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗが立体的に等間隔で配置され（電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの長さ方向の断面形状が正三角形であり、その各頂点に電流線１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗがそれぞれ配置され）、更に各相電流センサの特性が同一であるとすれば、例えば表１におけるＫＶＵ＝ＫＷＵ，ＫＵＶ＝ＫＷＶ，ＫＵＷ＝ＫＷＵ，ＫＵＵ＝ＫＶＶ＝ＫＷＷとおくことができ、各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷの演算式を一層簡略化することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ：電流線
２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗ：電流センサ
２００：電流検出手段
３００：電流演算手段
【図１】
2015078872.tif 000064
【図２】
2015078872.tif 000065
【図３】
2015078872.tif 000066
【図４】
2015078872.tif 000067
【図５】
2015078872.tif 000068
【図６】
2015078872.tif 000069