热继电器工作原理.docx

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热继电器工作原理

热继电器工作原理

热继电器是一种电气保护元件。

它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器，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其他电气设备发热状态时的控制。

热继电器的工作原理

由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串接在电动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，左端与外壳固定。

当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。

触点是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。

热继电器的基本结构

包括加热元件、主双金属片、动作机构和触头系统以及温度补偿元件。

热继电器的种类

热继电器的种类很多，常用的有JR0、JR16、JR16B、JRS和T系列。

热继电器的型号及含义

以JR系列热继电器为例，型号含义如下：

交流接触器

在电气设备应用中，为了控制较大电流的通断，需用一种具有很好灭弧能力的开关，这就是交流接触器。

交流接触器是用来频繁控制接通或断开交流主电路的自动控制电器，它不同于刀开关这类手动切换电器，它具有手动切换电器所不能实现的遥控功能，并具有一定的断流能力。

交流接触器不仅能遥控通断电路，还具有欠压、零电压释放保护功能，它具备频繁操作、工作可靠和性能稳定等优点。

交流接触器的结构

接触器主要由电磁机构、触点系统和灭弧装置等主要部件组成。

电磁机构包括吸引线圈、静铁心和动铁心，动铁心与动触点相联。

触头分为主触头和辅助触头，主触头用于通断电流较大的主电路，体积较大，一般由三对常开触头组成；辅助触头用于通断电流较小的控制电路，体积较小，一般由两对常开触头和两对常闭触头组成。

所谓触头的常开和常闭，是指接触器未通电动作前触头的原始状态。

交流接触器的型号及含义

以CJ系列接触器为例，型号含义如下：

交流接触器的工作原理

当吸引线圈两端施加额定电压时，产生电磁力，将动铁心（上铁心）吸下，动铁心带动动触点一起下移，使动合触点闭合接通电路，动断触点断开切断电路，当吸引线圈断电时，铁心失去电磁力，动铁心在复位弹簧的作用下复位，触点系统恢复常态。

交流接触器的种类

交流接触器的种类很多，国产的有CJ0、CJ10系列和比较新的CJ20系列，引进的新产品有3TH系列、3TB系列。

接触器联锁的正反转控制电路图

QM：

电源开关    FU：

熔断器   EH：

热继电器      常闭触头 

KF/KR：

交流接触器     M：

电动机                 常开触头 

SR：

正转按钮     SR：

反转按钮      STP：

停止按钮

工作原理：

主回路中主触点KF和KR并联，L1与L2互相反接，为保证接触器KF和KR的线圈不会同时通电，KF和KR这两副常闭辅助触点，分别串接于正反转控制回路中，称为联锁（或互锁）触点。

实际配电板接线图

热继电器有各种各样的结构形式，最常用的是双金属片式结构，图!

"为热继电器的结

构原理图。

双金属片!

是用两种不同线膨胀系数的金属片，通过机械辗压在一起制成的，一端

固定，另一端为自由端。

当双金属片的温度升高时，由于两种金属的线膨胀系数不同，所以它

将弯曲。

热元件串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。

当电

动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片!

弯曲，但不足以使继电器动作；当电动

机过载时，热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移量增大，经过一段时间后，双金属片弯

曲推动导板，并通过补偿双金属片与推杆'将触点（和）分开，触点（和）为热继电器串

于接触器线圈回路的动断触点，断开后使接触器失电，接触器的动合触点断开电动机等负载回

路，保护了电动机等负载。

补偿双金属片可以在规定范围内（

+,-"+,）补偿环境温度对热继电器的

影响。

如果周围环境温度升高，双金属片向

左弯曲程度加大，然而补偿双金属片也向

左弯曲，使导板与补偿双金属片之间距离

保持不变，故继电器特性不受环境温度升高

的影响，反之亦然。

有时可采用欠补偿，使

补偿双金属片向左弯曲的距离小于双金

属片!

因环境温度升高向左弯曲的变动值，

以便在环境温度较高时，热继电器动作较

快，更好地保护电动机。

调节旋钮''是一个偏心轮，它与支撑

件'!

构成一个杠杆，转动偏心轮，即可改变图!

"热继电器的结构原理

补偿双金属片与导板的接触距离，从而

达到调节整定动作电流值的目的。

此外，靠调节复位螺钉.来改变动合静触点的位置使热

继电器能工作在手动复位和自动复位两种工作状态。

调试手动复位时，在故障排除后需按下

按钮'+才能使动触点（恢复与静触点）相接触的位置

热继电器是一种电气保护元件。

它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器，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其他电气设备发热状态时的控制。

热继电器的工作原理

由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串接在电动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，左端与外壳固定。

当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。

触点是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。

热继电器的基本结构

包括加热元件、主双金属片、动作机构和触头系统以及温度补偿元件。

热继电器的种类

热继电器的种类很多，常用的有JR0、JR16、JR16B、JRS和T系列。

热继电器的工作原理是，利用电阻丝缠绕在双金属片上，将电阻丝串联在电路中，通过电流时双金属片会受热弯曲，弯到一定程度就能将一对辅助接点断开，通过控制回路将主电路断开。

动作过后，只要按一下热继电器的复位按钮，辅助接点就能重新闭合。

但需要过十几分钟才能复归，因为双金属片要冷却下来才能变直。

工作原理：

在电路中串联，在热继电器中有发热丝和双金属片，当电流增加后，发热丝在电流回路作用下，产生热量，使双金属片发生机械变形，把机械力传送给控制操作机构，执行电路控制。

可以调整到自动或手动。

热继电器又称热偶。

当负载电流流过发热元件（一种合金电阻片，通过电流时产生并发散热量）时，使它附近的膨胀元件受热。

膨胀元件是由两种膨胀性能不同的金属片沿全表面焊接而成，称为双金属片。

双金属片的下层金属片具有较大的膨胀系数。

当通过超过特定电流时，发热元件的热量使双金属片向上弯曲，于是带动机构偏转，断开控制电路内的触点，从而使接触器的主触头断开，负载电路被切断

那就看图吧

回答者：

||2010-4-1019:

28

输入与输出端子之间连接了双金属片（因2片金属片的热膨胀系数不一样，通过电流的热做功,产生机械形变使金属片向一边弯曲。

电流越大形变越大，形变度相对电流值要延后）。

双金属片的一端悬空，有一片绝缘片在它与一对触点（1常开/1常闭）之间。

电流设定旋钮通过调整绝缘片与双金属片之间的距离来达到调节保护电流值的目的。

当流经双金属片的电流达到设定值，经过一点延迟后推动绝缘片使触点动作。

基本的原理就是这样了，核心部件就是双金属片。

热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。

电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。

若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。

但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。

所以，这种过载是电动机不能承受的。

热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。

热继电器工作原理示意图如图1

图1热继电器工作原理示意图

1——热元件，2——双金属片，3——导板，4——触点

热继电器的结构如图2所示。

图中：

1——电流调节凸轮，2——片簧（2a，2b），3——手动复位按钮，4——弓簧片，5——主金属片，6——外导板，7——内导板，8——常闭静触点，9——动触点，10——杠杆，11——常开静触点（复位调节螺钉），12——补偿双金属片，13——推杆，14——连杆，15——压簧

使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。

当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。

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增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。

热继电器其它部分的作用如下：

人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲，这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲，从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变，保证热继电器动作的准确性。

这种作用称温度补偿作用。

螺钉8是常闭触头复位方式调节螺钉。

当螺钉位置靠左时，电动机过载后，常闭触头断开，电动机停车后，热继电器双金属片冷却复位。

常闭触头的动触头在弹簧的作用下会自动复位。

此时热继电器为自动复位状态。

将螺钉逆时针旋转向右调到一定位置时，若这时电动机过载，热继电器的常闭触头断开。

其动触头将摆到右侧一新的平衡位置。

电动机断电停车后，动触头不能复位。

必须按动复位按钮后动触头方能复位。

此时热继电器为手动复位状态。

若电动机过载是故障性的，为了避免再次轻易地起动电动机，热继电器宜采用手动复位方式。

若要将热继电器由手动复位方式调至自动复位方式，只需将复位调节螺钉顺时针旋进至适当位置即可。

有些型号的热继电器还具有断相保护功能。

其结构示意图如图3所示：

 图3差动式断相保护装置示意图

（a）通电前，（b）三相通有额定电流，（c）三相均衡过载，（d）一相断电故障

热继电器的断相保护功能是由内、外推杆组成的差动放大机构提供的。

当电动机正常工作时，通过热继电器热元件的电流正常，内外两推杆均向前移至适当位置。

当出现电源一相断线而造成缺相时，该相电流为零，该相的双金属片冷却复位，使内推杆向右移动，另两相的双金属片因电流增大而弯曲程度增大，使外推杆更向左移动，由于差动放大作用，在出现断相故障后很短的时间内就推动常闭触头使其断开，使交流接触器释放，电动机断电停车而得到保护。