熱繼電器工作原理

　　熱繼電器是用于電動(dòng)機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。

　　電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，如拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行工作過(guò)程中，若機(jī)械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動(dòng)機(jī)遇到過(guò)載，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大，使電動(dòng)機(jī)的繞組溫度升高。若過(guò)載電流不大且過(guò)載的時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)載是允許的。但若過(guò)載時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)載電流大，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升就會(huì)超過(guò)允許值，使電動(dòng)機(jī)繞組老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)繞組燒毀。所以，這種過(guò)載是電動(dòng)機(jī)不能承受的。熱繼電器就是利用電流的熱效應(yīng)原理，在出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不能承受的過(guò)載時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電路，為電動(dòng)機(jī)提供過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。

　　使用熱繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)時(shí)，將熱元件與電動(dòng)機(jī)的定子繞組串聯(lián)，將熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在交流接觸器的電磁線圈的控制電路中，并調(diào)節(jié)整定電流調(diào)節(jié)旋鈕，使人字形撥桿與推桿相距一適當(dāng)距離。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)熱元件的電流即為電動(dòng)機(jī)的額定電流，熱元件發(fā)熱，雙金屬片受熱后彎曲，使推桿剛好與人字形撥桿接觸，而又不能推動(dòng)人字形撥桿。常閉觸頭處于閉合狀態(tài)，交流接觸器保持吸合，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。

　　若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載情況，繞組中電流增大，通過(guò)熱繼電器元件中的電流增大使雙金屬片溫度升得更高，彎曲程度加大，推動(dòng)人字形撥桿，人字形撥桿推動(dòng)常閉觸頭，使觸頭斷開(kāi)而斷開(kāi)交流接觸器線圈電路，使接觸器釋放、切斷電動(dòng)機(jī)的電源，電動(dòng)機(jī)停車(chē)而得到保護(hù)。

　　熱繼電器其它部分的作用如下：人字形撥桿的左臂也用雙金屬片制成，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，主電路中的雙金屬片會(huì)產(chǎn)生一定的變形彎曲，這時(shí)人字形撥桿的左臂也會(huì)發(fā)生同方向的變形彎曲，從而使人字形撥桿與推桿之間的距離基本保持不變，保證熱繼電器動(dòng)作的準(zhǔn)確性。這種作用稱(chēng)溫度補(bǔ)償作用。

　　螺釘8是常閉觸頭復(fù)位方式調(diào)節(jié)螺釘。當(dāng)螺釘位置靠左時(shí)，電動(dòng)機(jī)過(guò)載后，常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停車(chē)后，熱繼電器雙金屬片冷卻復(fù)位。常閉觸頭的動(dòng)觸頭在彈簧的作用下會(huì)自動(dòng)復(fù)位。此時(shí)熱繼電器為自動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。將螺釘逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向右調(diào)到一定位置時(shí)，若這時(shí)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，熱繼電器的常閉觸頭斷開(kāi)。其動(dòng)觸頭將擺到右側(cè)一新的平衡位置。電動(dòng)機(jī)斷電停車(chē)后，動(dòng)觸頭不能復(fù)位。必須按動(dòng)復(fù)位按鈕后動(dòng)觸頭方能復(fù)位。此時(shí)熱繼電器為手動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。若電動(dòng)機(jī)過(guò)載是故障性的，為了避免再次輕易地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，熱繼電器宜采用手動(dòng)復(fù)位方式。若要將熱繼電器由手動(dòng)復(fù)位方式調(diào)至自動(dòng)復(fù)位方式，只需將復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘順時(shí)針旋進(jìn)至適當(dāng)位置即可。

　　熱繼電器怎么選擇呢？以下將為你一一解答

　　（1）類(lèi)型選擇

　　一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但當(dāng)三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無(wú)人看管的電動(dòng)機(jī)，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對(duì)于三角形接線的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。

　?。?）熱繼電器額定電流選擇

　　熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)額定電流。然后根據(jù)該額定電流來(lái)選擇熱繼電器的型號(hào)。

　?。?）熱元件額定電流的選擇和整定

　　熱元件的額定電流應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)額定電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為其額定電流的6倍及啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)5S時(shí)，熱無(wú)件的整定電流調(diào)節(jié)到等于電動(dòng)機(jī)的額定電流；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)、拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停車(chē)時(shí)，熱元件整定電流調(diào)節(jié)到電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1-1.15倍。

　　熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理制成的一種保護(hù)用繼電器，廣泛地用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。如何合理地選擇與使用熱繼電器，是一個(gè)老話題，但目前很多單位因不合 理選擇與使用熱繼電器而造成電動(dòng)機(jī)燒毀的事故仍時(shí)有發(fā)生。因此，筆者提醒初接觸者，對(duì)于熱繼電器的選擇與使用除了遵守一般的規(guī)定外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1. 繼電器的規(guī)格與安裝位置的關(guān)系

　　對(duì)于星/三角控制位置不同，選用的熱繼電器的規(guī)格也不一樣。如圖1，選用的熱繼電器電流整定值與被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流值相等。而圖2中，選用的熱繼電器電流的整定值應(yīng)是被保護(hù)電動(dòng)機(jī)額定電流值的1/Ö3。

　　2. 復(fù)位形式

　　熱繼電器一般都具有手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種復(fù)位形式。這兩種復(fù)位形式的轉(zhuǎn)換，可借助復(fù)位螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)來(lái)完成，熱繼電器出廠時(shí)，生產(chǎn)廠家一般設(shè)定成自動(dòng)復(fù)位狀 態(tài)。在使用時(shí)，熱繼電器應(yīng)設(shè)定成手動(dòng)復(fù)位狀態(tài)還是自動(dòng)復(fù)位狀態(tài)要根據(jù)控制回路的具體情況而定。一般情況下，應(yīng)遵循熱繼電器保護(hù)動(dòng)作后即使熱繼電器自動(dòng)復(fù) 位，被保護(hù)的電動(dòng)機(jī)都不應(yīng)自動(dòng)再起動(dòng)的原則，否則應(yīng)將熱繼電器整定為手動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。這是為了防止電動(dòng)機(jī)在故障未被消除而多次重復(fù)再起動(dòng)損壞設(shè)備。例如：一 般采用按鈕控制的手動(dòng)起動(dòng)和手動(dòng)停止的控制電路，熱繼電器可設(shè)定成自動(dòng)復(fù)位形式；采用自動(dòng)元件控制的自動(dòng)起動(dòng)電路應(yīng)將熱繼電器設(shè)定為手動(dòng)復(fù)位形式。

　　3. 對(duì)于額定電流等級(jí)不同但熱元件調(diào)整范圍相同的熱繼電器的選用

　　例如，JR16系列的熱繼電器，在額定電流為20A和60A兩個(gè)等級(jí)中，熱元件整定值都有14A ~ 16A的調(diào)整范圍，此時(shí)，應(yīng)檢查熱繼電器使用的環(huán)境溫度和被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的環(huán)境溫度。當(dāng)熱繼電器使用的環(huán)境溫度高于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的環(huán)境溫度15℃以上時(shí)，應(yīng) 使用大一號(hào)額定電流等級(jí)的熱繼電器；當(dāng)熱繼電器使用的環(huán)境溫度低于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的環(huán)境溫度15℃以下時(shí)，應(yīng)使用小一號(hào)額定電流等級(jí)的熱繼電器。此外，也應(yīng) 考慮到電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況及熱繼電器可能需要的調(diào)整范圍。

　　4. 用于反復(fù)短時(shí)工作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)時(shí)整定電流的調(diào)整

　　在現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)、調(diào)整才能得到較可靠的保護(hù)。方法是先將熱繼電器的整定電流調(diào)到比電動(dòng)機(jī)的額定電流略小，運(yùn)行時(shí)如果發(fā)現(xiàn)其經(jīng)常動(dòng)作，再逐漸調(diào)大熱繼電器的整定值，直至滿足運(yùn)行要求為止。

　　5. 連接導(dǎo)線的選擇

　　熱繼電器的連接導(dǎo)線過(guò)粗或太細(xì)也會(huì)影響熱繼電器的正常工作，因?yàn)檫B接導(dǎo)線的粗細(xì)不同使散熱量不同，會(huì)影響熱繼電器的電流熱效應(yīng)。各種規(guī)格熱繼電器的連接導(dǎo)線的選用可按廠家的使用說(shuō)明或查閱電工手冊(cè)。