熱過載繼電器工作原理

有電流調(diào)節(jié)凸輪用以調(diào)節(jié)整定電流。

有溫度補償裝置以保證動作特性在-20C～60C的周圍介質(zhì)溫度范圍內(nèi)基本不變。

有復(fù)位調(diào)節(jié)旋鈕用以調(diào)節(jié)復(fù)位方式，有手動和自動二種復(fù)位狀態(tài)。

有拉伸彈簧翻轉(zhuǎn)跳躍機構(gòu)以保證觸頭動作迅速可靠。

有差動式斷相/三相不平衡保護裝置。

有檢測滑塊/開關(guān)位置指示器模擬熱繼電器的脫扣并顯示動作狀態(tài)。通過這種模擬方式檢查并確保輔助電路接線正確。當(dāng)滑塊上的標(biāo)線位于“0”標(biāo)志處顯示脫扣，位于“l(fā)”標(biāo)志處顯示工作。

有斷開按鈕，按下斷開按鈕時，常閉觸頭打開串聯(lián)接觸器開路，斷開負載，釋放斷開按鈕后，負載通過接觸器重新工作。

熱過載繼電器的熱元件直接或經(jīng)過電流互感器接到電動機電路中。當(dāng)電動機過載時，主雙金屬片被加熱到動作溫度，使繼電器動作，分?jǐn)嚯妱訖C的動力電路，使電動機免受過載而損壞。熱過載繼電器的動作時間與過載電流的大小按反時限的關(guān)系變化，因此，其熱特性易與電動機的熱特性配合，而且還有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，動作性能穩(wěn)定，使用方便等特點。所以，20世紀(jì)90年代大多數(shù)鼠籠轉(zhuǎn)子電動機和部分繞線轉(zhuǎn)子電動機仍然采用熱過載繼電器作為過載、斷相和電流不平衡運行的保護。熱過載繼電器也可以作其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制電器。

過載繼電器只能作為控制電動機的過載保護，不能作為短路保護。

裝設(shè)時必須了解保護對象的額定電流，選擇規(guī)格必須為額定電流的 20%。

通常直接裝設(shè)于電動機的啟動接觸器(Magnetic Switch)之后。

當(dāng)電流過高或者因負載電流超過設(shè)定時，就會啟動過載繼電器而斷回路，雖然可借由重設(shè)紐回復(fù)通路，但如果裝置過載繼電器啟動時，不可任意調(diào)高設(shè)定電流，應(yīng)查明過載原因，否則極易燒毀被保護之裝置。

熱過載繼電器的適用范圍：熱過載繼電器用于交流50Hz，額定絕緣電壓660V，電流0.1～630A的電路中，主要用于三相交流電動機的過載和斷相保護。并可與適應(yīng)的交流接觸器組成起動器，如概述圖熱繼電器外形。

(1)整定電流：作為熱過載繼電器動作特性基準(zhǔn)的電流，通?？梢哉{(diào)整。

(2)整定電流調(diào)節(jié)比：每一熱元件的整定電流可以被調(diào)整到的最大值與最小值的比。例如3UA5900-2D整定電流的調(diào)整范圍為20～32A，整定電流調(diào)節(jié)比為1:1.6。

(3)整定電流極限范圍：每一型號的熱過載繼電器，其最小號熱元件的最小整定電流至最大號熱元件的最大整定電流之間的范圍。例如3UA59，最小號熱元件3UA5900-OA，0.1～0.16A，最大號熱元件3UA5900-2P，50～63A，則3UA59的整定電流極限范圍是0.1～63A。

(4)熱元件的額定電流：每一熱元件的最大整定電流。例如，3UA5900-2D，熱元件額定電流為32A。

(5)繼電器額定電流：最大號熱元件整定電流的最大值或中值。例如3UA59最大號熱元件的整定電流為50～63A，則3UA59的額定電流即為63A。

(6)臨界電流：熱過載繼電器在規(guī)定的條件下，通以略大于此值的電流則能動作，通以略小于此值的電流則不能動作的電流，即為最小動作電流和最大不動作電流的平均值。

(7)動作特性：動作時間與過載電流倍數(shù)的關(guān)系。按反時限關(guān)系變化，即過載電流倍數(shù)越大，動作時間越短。動作特性又稱為時間一電流特性。

(8)冷態(tài)動作時問：在規(guī)定的條件下，繼電器從冷態(tài)通入過載電流時起至其動作的時間。

(9)熱態(tài)動作時間：在規(guī)定的條件下，繼電器先通以預(yù)熱電流(一般為1.0或1.05倍整定電流)，達到熱穩(wěn)定以后，接著再通入過載電流起至其動作的時間。

顯然，在相同的過載電流倍數(shù)下，熱態(tài)動作時間比冷態(tài)動作時間短，一般熱態(tài)動作時間約為冷態(tài)動作時間的25%左右。

(10)溫度補償：消除或減少周圍空氣溫度變化對熱過載繼電器動作特性影響的作用。

(11)主片(主雙金屬片)：承受過載電流而受熱彎曲，使熱過載繼電器產(chǎn)生動作的雙金屬片。

(12)輔片(補償雙金屬片)：感受周圍空氣溫度變化而產(chǎn)生彎曲，以補償周圍空氣溫度變化對主片動作性能影響的雙金屬片。

雙金屬片由兩條不同的金屬片構(gòu)成，這兩條金屬片具有不同的熱膨脹系數(shù)，流過線圈的電流使雙金屬片變熱。雙金屬片的上端被牢牢固定，而下端可以自由移動，當(dāng)雙金屬片的溫度隨著流過線圈的電流增加而升高時，由于金屬的膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致雙金屬片向右側(cè)彎曲，隨之繼電器脫扣機構(gòu)動作，繼電器觸點斷開。流過繼電器線圈的電流越大，繼電器的動作越快(電流越大，溫度上升越快，導(dǎo)致雙金屬片快速彎曲，進而繼電器動作越快)，故繼電器具有反時特性 。

熱繼電器的斷相保護功能是由內(nèi)、外推桿組成的差動放大機構(gòu)提供的。當(dāng)電動機正常工作時，通過熱繼電器熱元件的電流正常，內(nèi)外兩推桿均向前移至適當(dāng)位置。當(dāng)出現(xiàn)電源一相斷線而造成缺相時，該相電流為零，該相的雙金屬片冷卻復(fù)位，使內(nèi)推桿向右移動，另兩相的雙金屬片因電流增大而彎曲程度增大，使外推桿更向左移動，由于差動放大作用，在出現(xiàn)斷相故障后很短的時間內(nèi)就推動常閉觸頭使其斷開，使交流接觸器釋放，電動機斷電停車而得到保護 。

繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。?

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構(gòu)（驅(qū)動部分） 。