热继电器由热元件、双金属片、动作机构、整定调整装置和触头系统5部分组成。热继电器的外形、内部结构及符号如图5-16所示。
图5-16 热继电器的外形、内部结构及符号
热元件由双金属片和电阻丝组成。使用时，要将电阻丝直接串联在电动机的主电路中。
2.热继电器的原理是什么
热继电器一般作为交流电动机的过载保护元件。常用的热继电器有两相结构、三相结构、三相带断相保护装置等3种类型，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行及其他电气设备发热状态的控制，也可用于其他电气设备发热状态的控制。
最常见的是双金属片热继电器，基本工作原理是利用两种金属的热膨胀率差异以及电流的热效应共同构成一个由于电流超限使触点动作的装置，即电流→热量→金属热膨胀→弯曲变形→位移→触点动作。
如图5-17所示，双金属片由两种热膨胀差异较大的金属轧制而成，常温下，双金属片基本处于平直状态，当其上缠绕的电阻丝有电流通过时，电阻丝因电流热效应使温度升高，经短时热传导后也使双金属片温度升高，在相同温升的情况下，膨胀量大的金属层一侧就会迫使整个双金属片向膨胀量小的金属层一侧弯曲；在电动机正常运行过程中，双金属片处于受热弯曲状态，但只有当电动机过载，电流急剧增加，当温度（与电流大小相关）和经历时间两方面因素使热量集聚到一定量时，双金属片的变形位移就会超过预设的极限位置，并推动操作机构使信号触点动作，控制电路获得此信号后便切断电动机电源，实现对电动机的过载保护。
由此可见，电动机过载情况越严重，流经热继电器的电流越大，其内电阻丝产生热量越多，双金属片的变形越大，热继电器动作所需时间就越短，动作越迅速。这便是所谓的“反时限特性”。
3.热继电器工作电流整定的基本要求是什么
热继电器的工作电流可以在一定范围内调整，称为整定。整定电流值应是被保护电动机的额定电流值，其大小可以通过调节整定电流旋钮来实现，如图5-18所示。
图5-17 双金属片受热变形与信号触点状态的改变
a）实物图 b）原理图
图5-18 调节整定电流旋钮
对热继电器工作电流整定的基本要求是：使热继电器必须在电动机因过载而过热烧毁以前动作，否则它就没有起到保护作用。
图5-19所示为电动机过载热损毁曲线与正常的热继电器保护曲线对比示意。由图可看出热继电器保护曲线要位于电动机过载热损毁曲线之下，在各种过载电流情况下，热继电器总是在电动机烧毁所需时间以前便动作，有效地保护了电动机。整定热继电器工作电流，是通过调节双金属片初始位置来实现的。
图5-19 电动机过载热损毁曲线与热继电器保护曲线对比
4.如何选用热继电器
1）选用热继电器做电动机过载保护时，应考虑电动机在短时过载和起动瞬间不受影响。
①一般电动机轻载起动或短时工作，可选择两相结构的热继电器；当电源电压的均衡性和工作环境较差或多台电动机的功率差别较显著时，可选择三相结构的热继电器；对于三角形联结的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。
②热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流。(www.xing528.com)
③一般将整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6～0.8倍；对起动时间较长，拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热元件的整定电流应调节到电动机额定电流的1.1～1.15倍。绝对不允许弯折双金属片。
热继电器的侧面有一个调整螺钉，通过调整，可实现触头的自动或手动复位，如图5-20所示。
图5-20 热继电器复位方式调整
2）当电动机起动时间过长或操作次数过于频繁时，会使热继电器误动作或烧坏电器，这种情况一般不用热继电器作过载保护。当热继电器与其他电器安装在一起时，应将它安装在其他电器的下方，以免热继电器的动作特性受到其他电器发热的影响，如图5-21所示。
3）热继电器出线端的连接导线应选择合适。若导线过细，则热继电器可能提前动作；若导线太粗，则热继电器可能滞后动作。
图5-21 热继电器安装位置举例
4）热继电器的热元件应串联在主电路中，其动断触点应串联在控制电路中。
5）一般热继电器应置于手动复位的位置上，若需要自动复位，可将复位调节器螺钉以顺时针方向向里旋转。
热继电器因电动机负载动作后，一般复位时间为
①对自动复位需要5min；
②对手动复位需要2min。
6）由于热继电器在电路出现瞬间的短路冲击时反应迟缓，故不能用于电动机的短路保护。
热继电器常见故障及修理可参考表5-10中的方法进行。
表5-10 热继电器常见故障及检修方法
（续）
记忆口诀
热继电器作用大，过流过载保电机。
热元件串主电路，额定电流是关键。
热继电器怕受热，一般安装在下方。
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