一、引言

熱繼電器，作為一種廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)及其他電氣設(shè)備、電氣線路過載保護(hù)的電氣元件，其重要性不言而喻。本文旨在深入、細(xì)致地探討熱繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及選用原則，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供有價(jià)值的參考。

二、熱繼電器的結(jié)構(gòu)

熱繼電器主要由熱元件、觸點(diǎn)系統(tǒng)、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕、整定電流裝置和溫度補(bǔ)償元件等部分組成。

熱元件

熱元件是熱繼電器中的核心部件，通常由雙金屬片或熱敏電阻等溫度敏感元件構(gòu)成。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成，當(dāng)受到外界溫度變化時(shí)，由于兩種金屬片的熱膨脹系數(shù)不同，會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，從而引起金屬片的彎曲。熱敏電阻則根據(jù)溫度的變化改變其電阻值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的感知。

觸點(diǎn)系統(tǒng)

觸點(diǎn)系統(tǒng)由固定觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)組成，用于實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制。固定觸點(diǎn)通常安裝在繼電器外殼內(nèi)部，固定不動(dòng)；而動(dòng)觸點(diǎn)則通過機(jī)械傳動(dòng)裝置與熱元件相連，可以根據(jù)熱元件的形變進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸時(shí)，電路閉合；當(dāng)它們分離時(shí)，電路斷開。

動(dòng)作機(jī)構(gòu)

動(dòng)作機(jī)構(gòu)是熱繼電器中的傳動(dòng)部分，負(fù)責(zé)將熱元件的形變轉(zhuǎn)化為觸點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)作。它通常由連桿、彈簧等機(jī)械部件組成，能夠確保觸點(diǎn)系統(tǒng)在熱元件形變達(dá)到一定程度時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。

復(fù)位按鈕

復(fù)位按鈕用于在熱繼電器動(dòng)作后手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位觸點(diǎn)系統(tǒng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載或其他故障導(dǎo)致熱繼電器動(dòng)作時(shí)，復(fù)位按鈕需要被按下以恢復(fù)觸點(diǎn)系統(tǒng)的原始狀態(tài)。復(fù)位按鈕可設(shè)置為手動(dòng)或自動(dòng)位置，根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

整定電流裝置

整定電流裝置用于設(shè)定熱繼電器的動(dòng)作電流值。通過調(diào)節(jié)整定電流旋鈕，可以改變熱元件中的電流大小，從而調(diào)整熱繼電器的動(dòng)作靈敏度。整定電流的選擇應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流和工作制進(jìn)行。

溫度補(bǔ)償元件

溫度補(bǔ)償元件用于補(bǔ)償環(huán)境溫度變化對(duì)熱繼電器動(dòng)作性能的影響。它通常由與主電路中的雙金屬片相同材料的金屬片制成，并安裝在人字形撥桿的左臂上。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，主電路中的雙金屬片和溫度補(bǔ)償元件會(huì)產(chǎn)生相同方向的變形彎曲，從而保持人字形撥桿與推桿之間的距離基本不變，確保熱繼電器動(dòng)作的準(zhǔn)確性。

三、熱繼電器的工作原理

熱繼電器的工作原理基于電流的熱效應(yīng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，通過熱元件的電流即為電動(dòng)機(jī)的額定電流。熱元件發(fā)熱后，雙金屬片受熱彎曲，使推桿與人字形撥桿接觸。此時(shí)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)過載情況，繞組中電流增大，通過熱繼電器元件中的電流也相應(yīng)增大。這使得雙金屬片溫度升得更高，彎曲程度加大。當(dāng)彎曲程度達(dá)到一定值時(shí)，推動(dòng)人字形撥桿移動(dòng)，進(jìn)而使常閉觸頭斷開。由于常閉觸頭串聯(lián)在控制回路中，其斷開將導(dǎo)致接觸器線圈失電，從而使接觸器的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)的主電路斷電，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能。

四、熱繼電器的選用

熱繼電器的選用需要考慮多個(gè)因素，包括電動(dòng)機(jī)的類型、額定電流、工作制以及環(huán)境條件等。以下是一些具體的選用原則：

類型選擇

根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型和接線方式選擇合適的熱繼電器類型。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或工作環(huán)境惡劣時(shí)，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。

額定電流選擇

熱繼電器的額定電流應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。在選擇時(shí)需要考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和過載能力等因素。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流較大或過載能力較差時(shí)，應(yīng)選擇額定電流稍大一些的熱繼電器。

整定電流的選擇和整定

熱元件的整定電流應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流和工作制進(jìn)行選擇。一般情況下，熱元件的整定電流應(yīng)等于或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。在整定時(shí)需要注意不要將整定電流設(shè)置得過高或過低，以免影響熱繼電器的保護(hù)效果和使用壽命。

環(huán)境條件考慮

在選擇熱繼電器時(shí)還需要考慮環(huán)境條件的影響。例如，在高溫環(huán)境中使用的熱繼電器需要選擇具有較好散熱性能的產(chǎn)品；在潮濕環(huán)境中使用的熱繼電器需要選擇具有較好防潮性能的產(chǎn)品。

五、結(jié)論

熱繼電器作為一種重要的電氣保護(hù)元件，在電動(dòng)機(jī)及其他電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護(hù)中發(fā)揮著重要作用。通過深入了解熱繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和選用原則，可以確保熱繼電器在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮最佳的保護(hù)效果。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，熱繼電器的性能也在不斷提高和完善。