熱繼電器的主要組成和工作原理(熱繼電器最常用的結(jié)構(gòu)是什么)

熱繼電器是一種電氣元件，用于電機、其他電氣設(shè)備和線路的過載保護(hù)。繼電器利用電流的熱效應(yīng)原理，在電機發(fā)生不能承受的過載時切斷控制電路，從而為電機提供過載保護(hù)。

熱繼電器

由于熱繼電器中的熱元件具有熱慣性，因此無法防止瞬時過載和短路。按相數(shù)分，有單相、兩相、三相三種類型。三相熱繼電器常用于三相交流電動機的過載保護(hù)，有缺相保護(hù)和斷相保護(hù)兩種。

三相電機控制原理圖

1、熱繼電器的結(jié)構(gòu)

熱繼電器的基本結(jié)構(gòu)由加熱元件、觸點系統(tǒng)、動作機構(gòu)、復(fù)位按鈕、電流設(shè)定裝置和溫度補償元件組成。

1.1發(fā)熱元件是電阻很小的電阻絲，串聯(lián)在被保護(hù)電機的主電路中。

1.2雙金屬由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片軋制而成。

1.3設(shè)定電流旋鈕可根據(jù)電機的工作制度和額定電流選擇;

1.4復(fù)位按鈕，過載故障后，冷卻一段時間，按此按鈕復(fù)位。復(fù)位按鈕可設(shè)置為手動或自動位置，一般設(shè)置為手動位置。

熱繼電器結(jié)構(gòu)

2、熱繼電器的工作原理

電流通過熱元件產(chǎn)生熱量，使膨脹系數(shù)不同的雙金屬片變形。當(dāng)變形達(dá)到一定距離時，推動連桿動作。膨脹系數(shù)高的稱為主動層，膨脹系數(shù)低的稱為被動層。圖中所示的雙金屬具有上層小的熱膨脹系數(shù)和下層大的熱膨脹系數(shù)。

熱繼電器雙金屬變形

當(dāng)電機過載時，流過發(fā)熱元件的電流超過設(shè)定電流，雙金屬受熱時向上彎曲與扣板分離，產(chǎn)生的機械力驅(qū)動常閉觸點斷開。由于熱繼電器的常閉觸點串聯(lián)在控制回路中，控制回路的電源會斷開，導(dǎo)致接觸器線圈失電，從而使接觸器主觸點斷開，切斷電機主電路，實現(xiàn)過載保護(hù)功能。

繼電器發(fā)熱后，雙金屬會冷卻一段時間，按下復(fù)位按鈕即可復(fù)位。

立即按下熱繼電器的復(fù)位按鈕。

3、熱繼電器的雙金屬片

雙金屬的組成是將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片機械軋制成一個整體，其加熱方式如下。

3.1直接受熱式：采用雙金屬片作為發(fā)熱元件，讓電流直接通過;

3.2間接受熱式：發(fā)熱元件由電阻絲或帶制成，纏繞在雙金屬上，與雙金屬絕緣;

3.3復(fù)合受熱式：介于以上兩種方式之間;

3.4電流互感器受熱式：加熱元件不直接串聯(lián)連接到馬達(dá)電路，而是連接到電流互感器的二次側(cè)。它用于電機電流相對較大的場合，以減少通過加熱元件的電流。

熱繼電器

4、熱繼電器的保護(hù)特性曲線

通過熱繼電器的過載電流與熱繼電器觸點動作時間的關(guān)系稱為熱繼電器的保護(hù)特性。在允許溫升的情況下，電機的通電時間與其過載電流的平方成反比。為了適應(yīng)電動機的過載特性，起到過載保護(hù)的作用，要求熱繼電器也要像電動機的過載特性一樣具有反時限特性。

熱繼電器保護(hù)特性曲線

考慮到各種誤差的影響，電機的過載特性和熱繼電器的保護(hù)特性是一條曲線帶，誤差越大，帶越寬。從安全角度考慮，熱繼電器的保護(hù)特性應(yīng)低于并鄰近電動機的過載特性。當(dāng)電機過載時，在曲線1下工作是安全的。這樣，當(dāng)過載發(fā)生時，熱繼電器會在電機達(dá)到其允許過載之前動作，切斷電機電源，實現(xiàn)過載保護(hù)。

熱繼電器

5、熱繼電器的輔助觸點的作用

5.1常閉觸點NC

的常閉觸點組

在電機實際運行中，如拖動生產(chǎn)機械工作時，如果機械異?；螂娐樊惓＃姍C遇到過載，電機轉(zhuǎn)速會降低，繞組中的電流會增加，電機繞組溫度會升高。如果過載電流小，過載時間短，電機繞組不超過允許溫升，則允許這種過載。

但如果過載時間長，過載電流大，電機繞組的溫升就會超過允許值，使電機繞組老化，縮短電機的使用壽命，嚴(yán)重時甚至?xí)龎碾姍C繞組。所以這種過載是電機無法承受的。

熱繼電器

5.2常開觸點NO

6.2.1通常將熱繼電器的整定電流調(diào)整到電機的額定電流;

6.2.2對于過載能力較差的電動機，熱元件的整定值可調(diào)整為電動機額定電流的0.6-0.8倍;

6.2.3用熱繼電器保護(hù)長期工作或間歇長期工作的電動機時，一般按電動機的額定電流選用。熱繼電器的整定電流一般為電機額定電流的0.95 ~ 1.05倍或中間值。

6.2.4當(dāng)電動機長期起動、拖動沖擊負(fù)荷或不允許停機時，熱元件的整定電流可調(diào)整到電動機額定電流的1.1~1.15倍;

至于一體化電機保護(hù)器，熱繼電器其實是最早的電機過載保護(hù)器。由于其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，很快被人們接受和應(yīng)用。但其本身的保護(hù)功能較少，很多情況下無法起到保護(hù)作用。而且熱繼電器存在重復(fù)性差、大電流過載故障后無法重復(fù)使用、調(diào)整誤差大等缺陷。

電機綜合保護(hù)器

目前，許多電動機保護(hù)器已經(jīng)發(fā)展到電子化和數(shù)字化時代。與熱繼電器相比，它更加可靠和方便。尤其是在當(dāng)今提倡節(jié)能減排的時期，電機保護(hù)器的優(yōu)勢應(yīng)該更加突出。不僅節(jié)能，而且動作靈敏，精度高。在此之前，重復(fù)性好，保護(hù)功能齊全，使用壽命長。但相對而言，電機保護(hù)器的生產(chǎn)成本要高得多，以至于沒有得到廣泛應(yīng)用。

然而，淘汰熱繼電器是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。