热继电器是一种过载保护电器,主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及设备发热状态时的控制。
1.热继电器的外形、结构与符号
热继电器的外形如图5-15a所示,结构如图5-15b所示,在电路中的图形符号如图5-15c所示。
图5-15 热继电器
a)外形 b)结构 c)图形符号
2.热继电器的工作原理
热继电器有两个主双金属片与两个发热元件(见图5-15b),两个发热元件分别串联在主电路的两相中。动触点与静触点接在控制电路的接触器线圈回路中。当负载电流超过额定电流并经过一定时间后,发热元件所产生的热量足以使双金属片受热向右弯曲,并推动导板向右移动一定距离,导板又推动温度补偿片与推杆,使动触点与静触点分开,从而使接触器线圈断电释放,将电源切断起到保护作用。电源切断后,电流消失,双金属片逐渐冷却,经过一段时间后恢复原状,于是动触点在失去作用力的情况下,靠自身弹簧的弹性自动复位,与静触点闭合。
以JR16—20/2型热继电器(间接加热方式)为例。热继电器的加热元件一般用康铜、镍铬合金材料,用在被保护电路中,电流通过时加热元件产生热量使主双金属片弯曲变形成的。双金属片材料多为铁镍铬合金或铁镍合金。热继电器动作机构大多数利用杠杆传递弹簧的动作。触头系统多为单断点弹簧跳跃式动作,一般触头一个为常开和一个为常闭。
温度补偿元件:温度补偿元件也是双金属片,它能使热继电器的动作性能在-30~+40℃的范围内基本上不受周围介质温度变化的影响,其弯曲方向与主双金属片的弯曲方向相同,起补偿作用。
电流整定装置:它通过调整外盘刻度轮来调整推杠间隙,改变推杠移动距离,以达到电流整定值的目的。
复位机构:复位机构有手动和自动两种形式。(www.xing528.com)
3.热继电器的选用
1)一般情况下可选用两相结构的热继电器。对于电网电压均衡性较差、无人看管的电动机或与大功率电动机共用一组熔断器的电动机,宜选用三相结构的热继电器。定子三相绕组作三角形联结的电动机,应采用有断相保护装置的三元件热继电器作过载和断相保护。
2)热元件的额定电流等级一般略大于电动机的额定电流。热元件选定后,再根据电动机的额定电流调整热继电器的整定电流,使整定电流与电动机的额定电流相等。对于过载能力较差的电动机,所选的热继电器的额定电流应适当小一些,并且整定电流调整到电动机额定电流的60%~80%。目前我国生产的热继电器基本上适用于轻载起动、长期工作或间断长期工作的电动机的过载保护。当电动机因带负载起动而起动时间较长或电动机的负载是冲击性的负载(如冲床等)时,热继电器的整定电流应稍大于电动机的额定电流。
3)对于工作时间较短、间歇时间较长的电动机(如摇臂钻床的摇臂升降电动机等),以及虽然长期工作但过载的可能性很小的电动机(如排风机的电动机等),可以不设置过载保护。
4)双金属片式热继电器一般用于轻载、不频繁起动的电动机的过载保护。对于重载、频繁起动的电动机,则可用过电流继电器(延时动作型的)作过载和短路保护。因为热元件受热变形需要时间,故热继电器不能作短路保护。
4.热继电器的技术参数
热继电器的技术参数见表5-19和表5-20。
表5-19 JR0、JR16系列热继电器的技术参数
表5-20 JR16B系列热继电器的技术参数
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