热过载继电器工作原理

有电流调节凸轮用以调节整定电流。

有温度补偿装置以保证动作特性在-20C～60C的周围介质温度范围内基本不变。

有复位调节旋钮用以调节复位方式，有手动和自动二种复位状态。

有拉伸弹簧翻转跳跃机构以保证触头动作迅速可靠。

有差动式断相/三相不平衡保护装置。

有检测滑块/开关位置指示器模拟热继电器的脱扣并显示动作状态。通过这种模拟方式检查并确保辅助电路接线正确。当滑块上的标线位于“0”标志处显示脱扣，位于“l”标志处显示工作。

有断开按钮，按下断开按钮时，常闭触头打开串联接触器开路，断开负载，释放断开按钮后，负载通过接触器重新工作。

热过载继电器的热元件直接或经过电流互感器接到电动机电路中。当电动机过载时，主双金属片被加热到动作温度，使继电器动作，分断电动机的动力电路，使电动机免受过载而损坏。热过载继电器的动作时间与过载电流的大小按反时限的关系变化，因此，其热特性易与电动机的热特性配合，而且还有结构简单，价格低廉，动作性能稳定，使用方便等特点。所以，20世纪90年代大多数鼠笼转子电动机和部分绕线转子电动机仍然采用热过载继电器作为过载、断相和电流不平衡运行的保护。热过载继电器也可以作其它电气设备发热状态的控制电器。

过载继电器只能作为控制电动机的过载保护，不能作为短路保护。

装设时必须了解保护对象的额定电流，选择规格必须为额定电流的 20%。

通常直接装设于电动机的启动接触器(Magnetic Switch)之后。

当电流过高或者因负载电流超过设定时，就会启动过载继电器而断回路，虽然可借由重设纽回复通路，但如果装置过载继电器启动时，不可任意调高设定电流，应查明过载原因，否则极易烧毁被保护之装置。

热过载继电器的适用范围：热过载继电器用于交流50Hz，额定绝缘电压660V，电流0.1～630A的电路中，主要用于三相交流电动机的过载和断相保护。并可与适应的交流接触器组成起动器，如概述图热继电器外形。

(1)整定电流：作为热过载继电器动作特性基准的电流，通常可以调整。

(2)整定电流调节比：每一热元件的整定电流可以被调整到的最大值与最小值的比。例如3UA5900-2D整定电流的调整范围为20～32A，整定电流调节比为1:1.6。

(3)整定电流极限范围：每一型号的热过载继电器，其最小号热元件的最小整定电流至最大号热元件的最大整定电流之间的范围。例如3UA59，最小号热元件3UA5900-OA，0.1～0.16A，最大号热元件3UA5900-2P，50～63A，则3UA59的整定电流极限范围是0.1～63A。

(4)热元件的额定电流：每一热元件的最大整定电流。例如，3UA5900-2D，热元件额定电流为32A。

(5)继电器额定电流：最大号热元件整定电流的最大值或中值。例如3UA59最大号热元件的整定电流为50～63A，则3UA59的额定电流即为63A。

(6)临界电流：热过载继电器在规定的条件下，通以略大于此值的电流则能动作，通以略小于此值的电流则不能动作的电流，即为最小动作电流和最大不动作电流的平均值。

(7)动作特性：动作时间与过载电流倍数的关系。按反时限关系变化，即过载电流倍数越大，动作时间越短。动作特性又称为时间一电流特性。

(8)冷态动作时问：在规定的条件下，继电器从冷态通入过载电流时起至其动作的时间。

(9)热态动作时间：在规定的条件下，继电器先通以预热电流(一般为1.0或1.05倍整定电流)，达到热稳定以后，接着再通入过载电流起至其动作的时间。

显然，在相同的过载电流倍数下，热态动作时间比冷态动作时间短，一般热态动作时间约为冷态动作时间的25%左右。

(10)温度补偿：消除或减少周围空气温度变化对热过载继电器动作特性影响的作用。

(11)主片(主双金属片)：承受过载电流而受热弯曲，使热过载继电器产生动作的双金属片。

(12)辅片(补偿双金属片)：感受周围空气温度变化而产生弯曲，以补偿周围空气温度变化对主片动作性能影响的双金属片。

双金属片由两条不同的金属片构成，这两条金属片具有不同的热膨胀系数，流过线圈的电流使双金属片变热。双金属片的上端被牢牢固定，而下端可以自由移动，当双金属片的温度随着流过线圈的电流增加而升高时，由于金属的膨胀系数不同，导致双金属片向右侧弯曲，随之继电器脱扣机构动作，继电器触点断开。流过继电器线圈的电流越大，继电器的动作越快(电流越大，温度上升越快，导致双金属片快速弯曲，进而继电器动作越快)，故继电器具有反时特性 。

热继电器的断相保护功能是由内、外推杆组成的差动放大机构提供的。当电动机正常工作时，通过热继电器热元件的电流正常，内外两推杆均向前移至适当位置。当出现电源一相断线而造成缺相时，该相电流为零，该相的双金属片冷却复位，使内推杆向右移动，另两相的双金属片因电流增大而弯曲程度增大，使外推杆更向左移动，由于差动放大作用，在出现断相故障后很短的时间内就推动常闭触头使其断开，使交流接触器释放，电动机断电停车而得到保护 。

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 

继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分） 。