热继电器的工作原理是由流入热元件的电流产生热量,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,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件,以其体积小,结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。
额定电压:热继电器能够正常工作的最高的电压值,一般为交流220V,380V,600V。
额定电流:热继电器的额定电流主要是指通过热继电器的电流
额定频率:一般而言,其额定频率按照45~62HZ设计。
整定电流范围:整定电流的范围由本身的特性来决定。它描述的是在一定的电流条件下热继电器的动作时间和电流的平方成反比。
它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝,串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片,下层一片的热膨胀系数大,上层的小。当电动机过载时,通过发热元件的电流超过整定电流,双金属片受热向上弯曲脱离扣板,使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的,它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电,从而接触器主触点断开,电动机的主电路断电,实现了过载保护。
热继电器动作后,双金属片经过一段时间冷却,按下复位按钮即可复位。
主要用来对异步电动机进行过载保护,他的工作原理是过载电流通过热元件后,使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作,从而将电动机控制电路断开实现电动机断电停车,起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯曲过程中,热量的传递需要较长的时间,因此,热继电器不能用作短路保护,而只能用作过载保护热继电器的过载保护。
热继电器主要用于保护电动机的过载,因此选用时必须了解电动机的情况,如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。
1、原则上应使热继电器的安秒特性尽可能接近甚至重合电动机的过载特性,或者在电动机的过载特性之下,同时在电动机短时过载和启动的瞬间,热继电器应不受影响(不动作)。
2、当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时,一般按电动机的额定电流来选用。例如,热继电器的整定值可等于0.95~1.05倍的电动机的额定电流,或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流,然后进行调整。
3、当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时,热继电器仅有一定范围的适应性。如果短时间内操作次数很多,就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。
4、对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机,不宜采用热继电器作为过载保护装置,而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。
热继器安装的方向、使用环境和所用连接线都会影响动作性能,安装时应引起注意。
(1)热继电器的安装方向
热继电器的安装方向很容易被人忽视。热继电器是电流通过发热元件发热,推动双金属片动作。热量的传递有对流、辐射和传导三种方式。其中对流具有方向性,热量自下向上传输。在安放时,如果发热元件在双金属片的下方,双金属片就热得快,动作时间短;如果发热元件在双金属片的旁边,双金属片热得较慢,热继电器的动作时间长。当热继电器与其它电器装在一起时,应装在电器下方且远离其它电器50mm以上,以免受其它电器发热的影响。热继电器的安装方向应按产品说明书的规定进行,以确保热继电器在使用时的动作性能相一致。
(2)使用环境
主要指环境温度,它对热继电器动作的快慢影响较大。热继电器周围介质的温度,应和电动机周围介质的温度相同,否则会破坏已调整好的配合情况。例如,当电动机安装在高温处、而热继电器安装在温度较低处时,热继电器的动作将会滞后(或动作电流大);反之,其动作将会提前(或动作电流小)。
对没有温度补偿的热继电器,应在热继电器和电动机两者环境温度差异不大的地方使用。对有温度补偿的热继电器,可用于热继电器与电动机两者环境温度有一定差异的地方,但应尽可能减少因环境温度变化带来的影响。
(3)连接线
热继电器的连接线除导电外,还起导热作用。如果连接线太细,则连接线产生的热量会传到双金属片,加上发热元件沿导线向外散热少,从而缩短了热继电器的脱扣动作时间;反之,如果采用的连接线过粗,则会延长热继电器的脱扣动作时间。所以连接导线截面不可太细或太粗,应尽量采用说明书规定的或相近的截面积。
1、热继电器动作后复位要一定的时间,自动复位时间应在5分钟内完成,手动复位要在2分钟后才能按下复位按钮。
2、当发生短路故障后,要检查热元件和双金属片是否变形,如有不正常情况,应及时调整,但不能将元件拆下,也不能弯折双金属片。
3、使用中的热继电器每周应检查一次,具体内容是:热继电器有无过热、异味及放电现象,各部件螺丝有无松动,脱落及解除不良,表面有无破损及清洁与否。
4、使用中的热继电器每年应检修一次,具体内容是:清扫卫生,查修零部件,测试绝缘电阻应大于1兆欧,通电校验。经校验过的热继电器,除了接线螺钉之外,其它螺钉不要随便行动。
5、更换热继电器时,新安装的热继电器必须符合原来的规格与要求。