热继电器的工作原理和结构

热继电器是利用电流通过发热元件产生的热量，使检测原件受热弯曲，推动执行机构动作的电器，主要用于三相电动机的过载保护、断相保护或三相电流不平衡及其他电气设备发热状态的控制。由于热继电器中的发热元件有热惯性，在电路中不能用作瞬时过载保护，更不能作为短路保护。

一、热继电器的结构

双金属片热继电器由热元件、动作机构、触点、复位按钮和整定电流装置五部分组成。1、热元件

热元件是热继电器的主要部分，由双金属片及围绕在双金属片外的电阻丝组成。使用时将电阻丝直接串联在异步电动机的主回路中，电阻丝中通过的电流是电动机的线电流。

2、动作结构

动作机构由导板、补偿双金属片（补偿环境温度的影响）、推杆、动触片等组成。

3、触点

常开触点和常闭触点都串联在控制回路中。

4、复位按钮

复位按钮是热继电器动作后进行手动复位的按钮。

5、整定电流装置

整定电流装置是通过整定旋钮调节整定电流值。

二、热继电器的工作原理

1、当电动机过载时，过载电流通过串联在电动机定子回路中的热元件产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，推杆绕轴转动使动触片受力，将串联在控制电路中的常闭触点断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。

2、要使电动机再次启动，必须先查明故障原因，在排除故障之后，使双金属片冷却1min，再按手动复位按钮，使热继电器的常闭触点闭合，接通控制回路。

3、如果热继电器所保护的电动机是丫形接法，当线路上发生一相断路时，另外两相电流升高，此时流过热元件的电流就是电动机绕组的电流，因此用普通的两相或三相结构的热继电器都可以起到保护作用。如果热继电器所保护的电动机是△接法，当发生断相时，电动机中有的相绕组电流将增加较多，而电动机线电流却变化不大，热继电器不会动作，但电流较大的那相绕组却已超过其额定值而发热，故用普通的两相或三相结构的热继电器都不能起到断相保护作用，必须采用带断相保护装置的热继电器。

三、热继电器的选用

热继电器的选用主要以电动机的额定电流为依据，同时也要考虑到电动机的型式、动作特性和工作制等因素。

1、原则上热继电器的额定电流按电动机额定电流的90-110%选择，并要校验动作特性。但是要注意电动机的绝缘材料等级，因为不同的绝缘材料有不同的允许温度和过载能力。

2、要保证热继电器在电动机的正常启动过程中不误动作。如果电动机启动不频繁，且启动时间又不长，一般可按电动机的额定电流选择。按启动时间长短确定CLASS10/20的等级，如果启动时间超长，则不宜采用热继电器，应选用电子过流继电器产品。

3、由于热继电器有热惯性，不能做短路保护，应考虑与断路器或熔断器的短路保护配合问题。

4、要注意电动机的工作制。如果操作频率高，则不宜采用热继电器，而应采取其他保护措施，例如在电机中预埋热电阻或电偶测温做温度保护。

5、注意热继电器的正常工作温度，热继电器的正常工作范围是-15℃-～+55℃，超过范围后，环境温度补偿失效，有可能存在热继电器误动作或不动作问题。

6、在一般情况下，可选用二相结构的热继电器；当三相电源不平衡，并且工作环境恶劣的电动机可选用三相结构的热继电器；对于三角形连接的电动机可选用带断相保护装置的热继电器。

7、热继电器安装时端子接线要牢靠，导线截面的选型要在电流范围内。否则导致的温升会抬高双金属片温度，造成误动作。