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热继电器的工作原理及作用 热继电器接线图图解

科技绿洲 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-06-21 17:22 次阅读

热继电器是一种电气保护装置,主要用于保护电动机等电气设备免受过载、短路等故障的损害。

  1. 工作原理

热继电器主要由热元件、触点、双金属片、调节螺钉等组成。其工作原理如下:

1.1 热元件

热元件是热继电器的核心部件,通常由铜或康铜制成。当电动机等电气设备过载时,电流通过热元件,使其发热。热元件的电阻随温度的升高而增大,从而改变其两端的电压。

1.2 双金属片

双金属片由两种不同膨胀系数的金属片叠合而成。当热元件发热时,双金属片受到热膨胀,弯曲变形。当变形达到一定角度时,双金属片会推动触点断开,从而切断电动机的电源,实现过载保护。

1.3 触点

触点是热继电器的输出部件,通常由银或银合金制成。触点分为常开触点和常闭触点。当双金属片推动触点断开时,常开触点闭合,常闭触点断开,从而实现对电动机的保护。

1.4 调节螺钉

调节螺钉用于调整热继电器的整定电流。通过旋转调节螺钉,可以改变热元件的电阻,从而改变热继电器的整定电流。整定电流是指热继电器动作的电流值,当电动机的电流超过整定电流时,热继电器会动作,切断电动机的电源。

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。
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如上图所示,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(电热丝)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。

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。

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。
2. 作用

热继电器的主要作用如下:

2.1 过载保护

当电动机等电气设备的电流超过额定电流时,热继电器会动作,切断电动机的电源,防止电动机因过载而损坏。

2.2 短路保护

当电动机等电气设备发生短路故障时,电流会急剧增大,热继电器会迅速动作,切断电动机的电源,防止短路故障对电动机造成损害。

2.3 反时限特性

热继电器具有反时限特性,即过载电流越大,热继电器的动作时间越短。这使得热继电器能够快速响应大电流过载,及时切断电动机的电源,保护电动机免受损害。

2.4 可调性

热继电器的整定电流可以通过调节螺钉进行调整,适应不同电动机的保护需求。用户可以根据电动机的额定电流和使用环境,选择合适的整定电流,实现个性化保护。

2.5 可靠性

热继电器采用双金属片作为驱动元件,具有较高的可靠性和稳定性。在正常使用条件下,热继电器的寿命可达10年以上。

  1. 应用领域

热继电器广泛应用于工业、农业、建筑、交通等领域,主要用于保护电动机、变压器、发电机等电气设备。以下是一些具体的应用场景:

3.1 工业生产

在工业生产中,电动机是主要的动力设备。热继电器可以保护电动机免受过载、短路等故障的损害,确保生产过程的稳定和安全。

3.2 农业灌溉

在农业灌溉中,电动机驱动水泵进行灌溉。热继电器可以保护电动机免受过载、短路等故障的损害,保证灌溉系统的正常运行。

3.3 建筑设备

在建筑设备中,电动机用于驱动电梯、空调、通风等设备。热继电器可以保护电动机免受过载、短路等故障的损害,确保建筑设备的稳定运行。

3.4 交通运输

在交通运输中,电动机用于驱动地铁、轻轨、电动汽车等交通工具。热继电器可以保护电动机免受过载、短路等故障的损害,确保交通工具的安全运行。

  1. 使用注意事项

在使用热继电器时,需要注意以下几点:

4.1 选择合适的型号

根据电动机的额定电流、功率、电压等参数,选择合适的热继电器型号,以确保热继电器能够满足电动机的保护需求。

4.2 正确安装

热继电器应安装在电动机的控制回路中,与接触器、断路器等电气元件配合使用。安装时,应确保热继电器的接线正确、牢固,避免接触不良或松动。

4.3 定期检查

热继电器在使用过程中,应定期进行检查和维护。检查内容包括触点的磨损情况、双金属片的变形情况、调节螺钉的松动情况等。发现问题时,应及时进行维修或更换。

4.4 避免过载运行

在使用电动机时,应避免长时间过载运行。过载运行会导致热继电器频繁动作,缩短热继电器的使用寿命,甚至可能导致电动机损坏。

4.5 注意环境因素

热继电器在使用过程中,应避免受到高温、潮湿、腐蚀性气体等环境因素的影响。这些因素会影响热继电器的性能和寿命,降低保护效果。

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