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熱繼電器基礎(chǔ)知識詳細(xì)解析
熱繼電器的工作原理是電流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機(jī)的過載保護(hù)。
熱繼電器作為電動機(jī)的過載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
工作原理
熱繼電器是用于電動機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護(hù)的保護(hù)電器。
電動機(jī)在實際運行中，如拖動生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行工作過程中，若機(jī)械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動機(jī)遇到過載，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大，使電動機(jī)的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短，電動機(jī)繞組不超過允許溫升，這種過載是允許的。但若過載時間長，過載電流大，電動機(jī)繞組的溫升就會超過允許值，使電動機(jī)繞組老化，縮短電動機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時甚至?xí)闺妱訖C(jī)繞組燒毀。所以，這種過載是電動機(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)電動機(jī)不能承受的過載時切斷電動機(jī)電路，為電動機(jī)提供過載保護(hù)的保護(hù)電器。
使用熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)時，將熱元件與電動機(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)電動機(jī)正常工作時，通過熱元件的電流即為電動機(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，電動機(jī)正常運行。
若電動機(jī)出現(xiàn)過載情況，繞組中電流增大，通過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，推動人字形撥桿，人字形撥桿推動常閉觸頭，使觸頭斷開而斷開交流接觸器線圈電路，使接觸器釋放、切斷電動機(jī)的電源，電動機(jī)停車而得到保護(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，主電路中的雙金屬片會產(chǎn)生一定的變形彎曲，這時人字形撥桿的左臂也會發(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，保證熱繼電器動作的準(zhǔn)確性。這種作用稱溫度補(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，電動機(jī)過載后，常閉觸頭斷開，電動機(jī)停車后，熱繼電器雙金屬片冷卻復(fù)位。常閉觸頭的動觸頭在彈簧的作用下會自動復(fù)位。此時熱繼電器為自動復(fù)位狀態(tài)。將螺釘逆時針旋轉(zhuǎn)向右調(diào)到一定位置時，若這時電動機(jī)過載，熱繼電器的常閉觸頭斷開。其動觸頭將擺到右側(cè)一新的平衡位置。電動機(jī)斷電停車后，動觸頭不能復(fù)位。必須按動復(fù)位按鈕后動觸頭方能復(fù)位。此時熱繼電器為手動復(fù)位狀態(tài)。若電動機(jī)過載是故障性的，為了避免再次輕易地起動電動機(jī)，熱繼電器宜采用手動復(fù)位方式。若要將熱繼電器由手動復(fù)位方式調(diào)至自動復(fù)位方式，只需將復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘順時針旋進(jìn)至適當(dāng)位置即可。
技術(shù)參數(shù)
額定電壓：熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值，一般為交流220V，380V，600V。
額定電流：熱繼電器的額定電流主要是指通過熱繼電器的電流
額定頻率：一般而言，其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計。
整定電流范圍：整定電流的范圍由本身的特性來決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器的動作時間和電流的平方成反比。
組成結(jié)構(gòu)
它由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點及一套傳動和調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，串接在被保護(hù)電動機(jī)的主電路中。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成。圖中所示的雙金屬片，下層一片的熱膨脹系數(shù)大，上層的小。當(dāng)電動機(jī)過載時，通過發(fā)熱元件的電流超過整定電流，雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板，使常閉觸點斷開。由于常閉觸點是接在電動機(jī)的控制電路中的，它的斷開會使得與其相接的接觸器線圈斷電，從而接觸器主觸點斷開，電動機(jī)的主電路斷電，實現(xiàn)了過載保護(hù)。
熱繼電器動作后，雙金屬片經(jīng)過一段時間冷卻，按下復(fù)位按鈕即可復(fù)位。
作用
主要用來對異步電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，他的工作原理是過載電流通過熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機(jī)構(gòu)來帶動觸點動作，從而將電動機(jī)控制電路斷開實現(xiàn)電動機(jī)斷電停車，起到過載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時間，因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)，而只能用作過載保護(hù)熱繼電器的過載保護(hù)。符號為FR，電路符號如右圖：
選擇方法
熱繼電器主要用于保護(hù)電動機(jī)的過載，斷相保護(hù)及三相電源不平衡的保護(hù)，對電動機(jī)有著很重要的保護(hù)作用。因此選用時必須了解電動機(jī)的情況，如工作環(huán)境、啟動電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過載能力等。
1、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動機(jī)的過載特性，或者在電動機(jī)的過載特性之下，同時在電動機(jī)短時過載和啟動的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響（不動作）。
2、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長期工作制或間斷長期工作制的電動機(jī)時，一般按電動機(jī)的額定電流來選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。
3、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時工作制的電動機(jī)時，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果短時間內(nèi)操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。
4、對于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護(hù)。
保護(hù)功能
有些型號的熱繼電器還具有斷相保護(hù)功能。
熱繼電器的斷相保護(hù)功能是由內(nèi)、外推桿組成的差動放大機(jī)構(gòu)提供的。當(dāng)電動機(jī)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(jī)斷電停車而得到保護(hù)。
技術(shù)數(shù)據(jù)
熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流。整定電流是指長期通過發(fā)熱元件而不致使熱繼電器動作的最大電流。當(dāng)發(fā)熱元件中通過的電流超過整定電流值的20%時，熱繼電器應(yīng)在20分鐘內(nèi)動作。熱繼電器的整定電流大小可通過整定電流旋鈕來改變。選用和整定熱繼電器時一定要使整定電流值與電動機(jī)的額定電流一致。
由于熱繼電器是受熱而動作的，熱慣性較大，因而即使通過發(fā)熱元件的電流短時間內(nèi)超過整定電流幾倍，熱繼電器也不會立即動作。只有這樣，在電動機(jī)起動時熱繼電器才不會因起動電流大而動作，否則電動機(jī)將無法起動。反之，如果電流超過整定電流不多，但時間一長也會動作。由此可見，熱繼電器與熔斷器的作用是不同的，熱繼電器只能作過載保護(hù)而不能作短路保護(hù)，而熔斷器則只能作短路保護(hù)而不能作過載保護(hù)。在一個較完善的控制電路中，特別是容量較大的電動機(jī)中，這兩種保護(hù)都應(yīng)具備。
安裝
熱繼器安裝的方向、使用環(huán)境和所用連接線都會影響動作性能，安裝時應(yīng)引起注意。
（1）熱繼電器的安裝方向
熱繼電器的安裝方向很容易被人忽視。熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件發(fā)熱，推動雙金屬片動作。熱量的傳遞有對流、輻射和傳導(dǎo)三種方式。其中對流具有方向性，熱量自下向上傳輸。在安放時，如果發(fā)熱元件在雙金屬片的下方，雙金屬片就熱得快，動作時間短；如果發(fā)熱元件在雙金屬片的旁邊，雙金屬片熱得較慢，熱繼電器的動作時間長。當(dāng)熱繼電器與其它電器裝在一起時，應(yīng)裝在電器下方且遠(yuǎn)離其它電器50mm以上，以免受其它電器發(fā)熱的影響。熱繼電器的安裝方向應(yīng)按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進(jìn)行，以確保熱繼電器在使用時的動作性能相一致。
（2）使用環(huán)境
主要指環(huán)境溫度，它對熱繼電器動作的快慢影響較大。熱繼電器周圍介質(zhì)的溫度，應(yīng)和電動機(jī)周圍介質(zhì)的溫度相同，否則會破壞已調(diào)整好的配合情況。例如，當(dāng)電動機(jī)安裝在高溫處、而熱繼電器安裝在溫度較低處時，熱繼電器的動作將會滯后（或動作電流大）；反之，其動作將會提前（或動作電流小）。
對沒有溫度補(bǔ)償?shù)臒崂^電器，應(yīng)在熱繼電器和電動機(jī)兩者環(huán)境溫度差異不大的地方使用。對有溫度補(bǔ)償?shù)臒崂^電器，可用于熱繼電器與電動機(jī)兩者環(huán)境溫度有一定差異的地方，但應(yīng)盡可能減少因環(huán)境溫度變化帶來的影響。
（3）連接線
熱繼電器的連接線除導(dǎo)電外，還起導(dǎo)熱作用。如果連接線太細(xì)，則連接線產(chǎn)生的熱量會傳到雙金屬片，加上發(fā)熱元件沿導(dǎo)線向外散熱少，從而縮短了熱繼電器的脫扣動作時間；反之，如果采用的連接線過粗，則會延長熱繼電器的脫扣動作時間。所以連接導(dǎo)線截面不可太細(xì)或太粗，應(yīng)盡量采用說明書規(guī)定的或相近的截面積。
日常維護(hù)
1、熱繼電器動作后復(fù)位要一定的時間，自動復(fù)位時間應(yīng)在5分鐘內(nèi)完成，手動復(fù)位要在2分鐘后才能按下復(fù)位按鈕。
2、當(dāng)發(fā)生短路故障后，要檢查熱元件和雙金屬片是否變形，如有不正常情況，應(yīng)及時調(diào)整，但不能將元件拆下。
3、使用中的熱繼電器每周應(yīng)檢查一次，具體內(nèi)容是：熱繼電器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象，各部件螺絲有無松動，脫落及解除不良，表面有無破損及清潔與否。
4、使用中的熱繼電器每年應(yīng)檢修一次，具體內(nèi)容是：清掃衛(wèi)生，查修零部件，測試絕緣電阻應(yīng)大于1兆歐，通電校驗。經(jīng)校驗過的熱繼電器，除了接線螺釘之外，其它螺釘不要隨便行動。
5、更換熱繼電器時，新安裝的熱繼電器必須符合原來的規(guī)格與要求。
6、定期檢查各接線電有無松動，在檢修過程中絕不能折彎雙金屬片。
公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業(yè)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)電力自動化產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護(hù)專家團(tuán)隊和國內(nèi)領(lǐng)先的檢測儀器及校驗設(shè)備。同時還引用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。本公司的產(chǎn)品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統(tǒng)上，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國家繼電保護(hù)及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。“科技創(chuàng)新，誠信務(wù)實”是公司的經(jīng)營理念，本公司以高超的技術(shù)支持和對用戶高度負(fù)責(zé)的售后服務(wù)贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴，且樹立了良好的信譽(yù)。
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