來源 | 電工學(xué)院

從熱繼電器的最小額定電流及調(diào)整范圍來看，凡是三相交流異步電動機(jī)，都可以配置熱繼電器。熱繼電器主要保護(hù)對象是三相電機(jī)，它的作用是過載保護(hù)，也有部分熱繼電器還帶有缺相保護(hù)。從原理上來分析，只要被保護(hù)對象（三相電機(jī)）的額定電流不超過熱繼電器電流調(diào)節(jié)范圍，那么都可以配置熱繼電器。對于功率特別大的三相電機(jī)，還可以采用電流互感器和熱繼電器配合使用。

熱繼電器是控制線路中的保護(hù)元件，熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來推動動作機(jī)構(gòu)，使控制電路分?jǐn)啵瑥亩袛嘀麟娐?。它主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)。

熱繼電器工作原理

熱繼電器工作原理在網(wǎng)上有很多而且寫的特別詳細(xì)，比我講的還好。這里我就用簡單的語言來描述一下熱繼電器的大致工作原理。

熱繼電器有主觸頭和輔助觸頭，主觸頭上分別標(biāo)有L1/T1、L2/T2、L3/T3，輔助觸頭上面標(biāo)有NO（常開）、NC（常閉）。

在使用的時候把熱繼電器主觸頭串聯(lián)到主電路中，用于檢測主線路電流大小。當(dāng)熱繼電器主觸頭檢測到實際電流超過熱繼電器整定電流時，那么輔助觸頭常開（NO）就接通，輔助觸頭常閉（NC）就斷開。

那么我們可以把熱繼電器輔助觸頭常閉串聯(lián)到接觸器線圈上，來控制接觸器線圈斷電，從而達(dá)到控制接觸器主觸頭斷電。至于熱繼電器常開觸頭，我們可以把它用于發(fā)出過載信號，比如把它和故障指示燈或者蜂鳴器串聯(lián)。一旦設(shè)備發(fā)生過載，那么熱繼電器輔助觸頭常開接通，故障指示燈亮或蜂鳴器報警。

●熱繼電器的工作原理

熱繼電器基本結(jié)構(gòu)由熱元件、觸頭系統(tǒng)、動作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕、整定電流裝置和溫度補(bǔ)償元件等部分組成。見下圖所示。

●雙金屬片是由兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片焊接而成。使用時將電阻絲直接串聯(lián)接在三相交流異步電動機(jī)的三相交流電路中。常閉觸點(diǎn)接在電動機(jī)控制電路的交流接觸器線圈支路上。當(dāng)電動機(jī)繞組因為過載引起過電流時，并經(jīng)過一定時間后，發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量足以使雙金屬片彎曲，并推動絕緣導(dǎo)板向右移動一定距離，導(dǎo)板又推動溫度補(bǔ)償片與杠桿，使動觸頭和靜觸頭分開，從而使電動機(jī)線路的交流接觸器斷電釋放，將電源切除，起到保護(hù)作用。電源切斷后，熱繼電器開始冷卻，過一段時間后雙金屬片恢復(fù)初始狀態(tài)，于是觸頭在彈簧的作用力下自動復(fù)位。

●這種熱繼電器也可以用手動復(fù)位。這時只要將其螺釘擰出到的一定位置，使觸頭轉(zhuǎn)動一定角度，在這種情況下，既使雙金屬片冷卻，觸頭也不能自動復(fù)位，必須得采用手動。既按下復(fù)位按鈕使觸頭變位，這是因為在某種要求故障未被排除而防止電動機(jī)再次啟動的場合是必須的。

熱繼電器選型

類型選用:一般輕載啟動，長期工作制的電動機(jī)或間斷長期工作的電動機(jī)，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器;當(dāng)電源電壓均衡性和工作條件較差時可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器;對于定子繞組為三角形接線的電動機(jī)，可選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，型號可根據(jù)有關(guān)技術(shù)要求和與交流接觸器的配合相適應(yīng)來選擇：

①熱繼電器額定電流的選擇:熱繼電器的額定電流可按被保護(hù)電動機(jī)額定電流的 1.1~ 1.5 倍選擇，熱繼電器的動作電流可在其額定電流的 60%~100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，整定值一般應(yīng)等于電動機(jī)的額定電流。

②與熱繼電器連接的導(dǎo)線截面應(yīng)滿足最大負(fù)荷電流的要求，連接應(yīng)緊密，防止接點(diǎn)處過熱傳導(dǎo)到熱元件上，造成動作值的不準(zhǔn)確。

③熱繼電器在使用中，不能自行更動熱元件的安裝位置或隨便更換熱元件。

④熱繼電器故障動作后，必須認(rèn)真檢查熱元件及觸點(diǎn)是否有燒壞現(xiàn)象，其他部件有無損壞，確認(rèn)完好無損時才能再投入使用。

⑤具有反接制動及通斷頻繁的電動機(jī)，不宜采用熱繼電器保護(hù)。熱繼電器動作后的復(fù)位時間，當(dāng)處于自動復(fù)位時，熱繼電器可在 5min 內(nèi)復(fù)位，當(dāng)調(diào)為手動復(fù)位時，則在 3min后，按復(fù)位鍵能使繼電器復(fù)位。

⑥熱繼電器一般有手動復(fù)位和自動復(fù)位兩種形式，實際工作中應(yīng)設(shè)置為哪種形式，要根據(jù)具體的情況而定，從控制電路的情況而言，采用按鈕控制的手動啟動和手動停止的控制電路，熱繼電器可設(shè)置為自動復(fù)位形式。采用自動控制器件控制的自動電路和有先后動作關(guān)系程序電路，熱繼電器應(yīng)設(shè)置為手動復(fù)位形式。對于重要設(shè)備，熱繼電器動作后，需檢查電動機(jī)與拖動設(shè)備，為防止熱繼電器自動復(fù)位，設(shè)備再次啟動而脫扣的，此時要采用手動復(fù)位形式。對于熱繼電器和接觸器安裝在遠(yuǎn)離操作地點(diǎn)的，且電動機(jī)過載的可能性又比較大時，也易采用手動復(fù)位形式。

在選擇熱繼電器額定電流時，需要根據(jù)電機(jī)額定電流來選擇，需要確保電機(jī)額定電流在熱繼電器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。下圖是國產(chǎn)某品牌的熱繼電器選型表，我們來看一下：

從上圖可以看出，該品牌NR2系列熱繼電器的額定電流范圍從0.1--93A，幾乎涵蓋所有中小功率電機(jī)。所以，不論什么功率電機(jī)都可以裝配熱繼電器來實現(xiàn)過載保護(hù)。

有些朋友可能好奇，如果電機(jī)額定電流超過93A，那怎么辦呢？

1. 我們可以選其他系列，額定電流更大的熱繼電器。

2. 可以采用電流互感器和熱繼電器配合使用。

如上圖所示，把三相電機(jī)電源線穿過電流互感器，然后把電流互感器的二次側(cè)接入熱繼電器主觸頭。熱繼電器整定值取電機(jī)額定電流除以電流互感器的倍數(shù)即可。

舉個例子：

有一個三相電機(jī)額定電流為200A，要想對該電機(jī)實現(xiàn)過載保護(hù)。那么可以選一個250/5的電流互感器，然后選一個額定電流2.5-4A的熱繼電器串聯(lián)在電流互感器二次回路中。

正常工作時，電機(jī)額定電流為200A，互感器感應(yīng)電流為200/50=4A。當(dāng)電機(jī)發(fā)生過載時，那么互感器感應(yīng)電流也會增大，熱繼電器主觸頭檢測到電流超過設(shè)定值，那么輔助觸頭常閉斷開，接觸器線圈斷電，電機(jī)停止。