热继电器的结构和选用

一、引言

热继电器，作为一种广泛应用于电动机及其他电气设备、电气线路过载保护的电气元件，其重要性不言而喻。本文旨在深入、细致地探讨热继电器的结构、工作原理以及选用原则，以期为相关技术人员提供有价值的参考。

二、热继电器的结构

热继电器主要由热元件、触点系统、动作机构、复位按钮、整定电流装置和温度补偿元件等部分组成。

热元件

热元件是热继电器中的核心部件，通常由双金属片或热敏电阻等温度敏感元件构成。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成，当受到外界温度变化时，由于两种金属片的热膨胀系数不同，会产生相对位移，从而引起金属片的弯曲。热敏电阻则根据温度的变化改变其电阻值，从而实现对温度的感知。

触点系统

触点系统由固定触点和动触点组成，用于实现电路的通断控制。固定触点通常安装在继电器外壳内部，固定不动；而动触点则通过机械传动装置与热元件相连，可以根据热元件的形变进行运动。当动触点与固定触点接触时，电路闭合；当它们分离时，电路断开。

动作机构

动作机构是热继电器中的传动部分，负责将热元件的形变转化为触点系统的动作。它通常由连杆、弹簧等机械部件组成，能够确保触点系统在热元件形变达到一定程度时准确动作。

复位按钮

复位按钮用于在热继电器动作后手动或自动复位触点系统。当电动机过载或其他故障导致热继电器动作时，复位按钮需要被按下以恢复触点系统的原始状态。复位按钮可设置为手动或自动位置，根据具体需求进行选择。

整定电流装置

整定电流装置用于设定热继电器的动作电流值。通过调节整定电流旋钮，可以改变热元件中的电流大小，从而调整热继电器的动作灵敏度。整定电流的选择应根据电动机的额定电流和工作制进行。

温度补偿元件

温度补偿元件用于补偿环境温度变化对热继电器动作性能的影响。它通常由与主电路中的双金属片相同材料的金属片制成，并安装在人字形拨杆的左臂上。当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片和温度补偿元件会产生相同方向的变形弯曲，从而保持人字形拨杆与推杆之间的距离基本不变，确保热继电器动作的准确性。

三、热继电器的工作原理

热继电器的工作原理基于电流的热效应。当电动机正常运行时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流。热元件发热后，双金属片受热弯曲，使推杆与人字形拨杆接触。此时常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。

若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流也相应增大。这使得双金属片温度升得更高，弯曲程度加大。当弯曲程度达到一定值时，推动人字形拨杆移动，进而使常闭触头断开。由于常闭触头串联在控制回路中，其断开将导致接触器线圈失电，从而使接触器的主触点断开，电动机的主电路断电，实现过载保护功能。

四、热继电器的选用

热继电器的选用需要考虑多个因素，包括电动机的类型、额定电流、工作制以及环境条件等。以下是一些具体的选用原则：

类型选择

根据电动机的类型和接线方式选择合适的热继电器类型。一般情况下可选用两相结构的热继电器；但当三相电压的均衡性较差或工作环境恶劣时，宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。

额定电流选择

热继电器的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。在选择时需要考虑电动机的启动电流和过载能力等因素。当电动机的启动电流较大或过载能力较差时，应选择额定电流稍大一些的热继电器。

整定电流的选择和整定

热元件的整定电流应根据电动机的额定电流和工作制进行选择。一般情况下，热元件的整定电流应等于或略大于电动机的额定电流。在整定时需要注意不要将整定电流设置得过高或过低，以免影响热继电器的保护效果和使用寿命。

环境条件考虑

在选择热继电器时还需要考虑环境条件的影响。例如，在高温环境中使用的热继电器需要选择具有较好散热性能的产品；在潮湿环境中使用的热继电器需要选择具有较好防潮性能的产品。

五、结论

热继电器作为一种重要的电气保护元件，在电动机及其他电气设备、电气线路的过载保护中发挥着重要作用。通过深入了解热继电器的结构、工作原理和选用原则，可以确保热继电器在实际应用中发挥最佳的保护效果。同时，随着技术的不断发展，热继电器的性能也在不断提高和完善。