熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1、熱繼電器是一種應(yīng)用比較廣泛的保護(hù)繼電器，具有反時限的保護(hù)特性。熱繼電器是依靠電流通過發(fā)熱元件時所產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片受熱彎曲而推動機(jī)構(gòu)動作的一種電器。主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)斷相及電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他 電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器的分類熱繼電器的型式有許多種，其中常用的有：雙金屬片式：利用雙金屬片用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬，通常為鎰鐐銅板軋制成受熱彎曲去推動杠桿而使觸頭動作。熱敏電阻式：利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的熱繼電器。易熔合金式：利用過載電流發(fā)熱使易熔合金達(dá)到某一溫度值時，合金熔化而使繼電器動作。作為電氣設(shè)備主要是電動機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器種類雖很多，但使用得最多最普

2、遍的還是雙金屬片式熱繼電 器。它具有結(jié)構(gòu)簡單體積較小成本較低以及在選用適當(dāng)?shù)臒嵩幕A(chǔ)上能夠獲得較好的反時限保護(hù)特性等優(yōu) 點(diǎn)。目前，我國生產(chǎn)的熱繼電器都是雙金屬片式，它常與接觸器組合成電磁啟動器。它可按下述方法分類。按極數(shù)分：有單極雙極和三極。其中三極的又包括帶有斷相保護(hù)裝置的和不帶斷相保護(hù)裝置的。按復(fù)位方式分：自動復(fù)位觸頭斷開后能自動返回到原來位置和手動復(fù)位。按電流調(diào)節(jié)方式分：電流調(diào)節(jié)和無電流調(diào)節(jié)借更換熱元件來達(dá)到改變整定電流的。按溫度補(bǔ)償分：有溫度補(bǔ)償和無溫度補(bǔ)償。按控制觸點(diǎn)分：帶常閉觸點(diǎn)觸點(diǎn)動作前是閉合的帶常閉和常開觸點(diǎn)。觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式有：轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)橋式雙斷點(diǎn)等。熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

3、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(shí)際運(yùn)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。熱繼電器工作

4、原理示意圖如圖 1圖1熱繼電器工作原理示意圖1 熱兀件，2雙金屬片，3 導(dǎo)板，4 觸點(diǎn)熱繼電器的結(jié)構(gòu)如圖 2所示命）結(jié)構(gòu)示意圖Cb）差動式斷相保護(hù)示意國圖1熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖圖中：1電流調(diào)節(jié)凸輪，2片簧（2a, 2b） , 3手動復(fù)位按鈕，4弓簧片，5主金屬片，6外導(dǎo)板，7 內(nèi)導(dǎo)板，8常閉靜觸點(diǎn)，9動觸點(diǎn)，10杠桿，11常開靜觸點(diǎn)（復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘）， 12補(bǔ)償雙金屬片，13 桿， 14連桿，15壓簧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

5、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(yùn)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，

6、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

7、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。有些型號的熱繼電器還具有斷相保護(hù)功能。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示：圖3差動式斷相保護(hù)裝置示意圖(a)通電前，(b)三相通有額定電流，(c)三相均衡過載，(d) 一相斷電故障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

8、開，使交流接觸器釋放，電動機(jī)斷電停車而得到保護(hù)。熱繼電器的用途和型式一、熱繼電器用途熱繼電器是在通過電流時依靠發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量而動作的一種低壓電器，主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)及其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制，有些型號的熱繼電器還具有斷相及電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)。二、熱繼電器型式熱繼電器的型號較多，但常見的有：1、雙金屬片式利用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬（通常為鎰鐐和銅板）輾壓制成的雙金屬片受熱彎曲去推動扛桿，從而帶觸頭動作。2、熱敏電阻式利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的熱繼電器。3、易熔合金式利用過載電流的熱量使易熔合金達(dá)到某一溫度值時，合金熔化而使繼電器動作。在上述三種型式中，以雙金屬片熱繼電

9、器應(yīng)用最多，并且常與接觸器構(gòu)成磁力起動器繼電器的作用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(jī)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(jī)構(gòu)（輸入部分）有能對被控電路實(shí)現(xiàn) 通”、斷”控制的執(zhí)行機(jī)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(jìn)行耦合隔離， 功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動部分）。作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：1. 擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號達(dá)到某一定值時，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時

10、換接、開斷、接通多路電路。2. 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。3. 綜合信號。例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。4. 自動、遙控、監(jiān)測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行繼電器的定義、分類、命名一、繼電器的定義1、繼電器的定義繼電器：當(dāng)輸入量（或激勵量）滿足某些規(guī)定的條件是能在一個或多個電器輸出電路中產(chǎn)生躍變的一種器件2、繼電器的繼電特性繼電器輸出入量和輸出量之間在整個變化過程中的相互關(guān)系成為繼電器的繼電特征或控制特征.用x表示輸入回路量，y

11、表示輸出回路的輸出量，如圖1所示.當(dāng)輸出量x連續(xù)變化到一定量xa時,輸出量y發(fā)生躍變，有0增加到y(tǒng)a值,則是輸入量繼續(xù)增加，是輸 出保持不變.相反，當(dāng)減少到xb是,y又突然由ya減少到0.xa被稱為繼電器的動作值,xb被稱為繼電器的釋放值,ya即是繼電器的負(fù) 載.也此主題相關(guān)圖片如下:圖1繼電器的繼電特性二、繼電器的分類1、按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類(1) 電磁繼電器：利用輸入電路內(nèi)點(diǎn)路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。直流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。交流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。磁保持繼電器：利用永久磁鐵或具有很

12、高剩磁特性的鐵芯，是電磁繼電器的銜鐵在其線 圈斷點(diǎn)后仍能保持在線圈通電時的位置上的繼電器。(2) 固體繼電器：指電子元件履行其功能而無機(jī)械運(yùn)動構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。(3) 溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時而動作的繼電器。(4) 舌簧繼電器：利用密封在管內(nèi)，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動作來開，閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。干簧繼電器：舌簧管內(nèi)的介質(zhì)的介質(zhì)為真空，空氣或某種惰性氣體，即具有干式觸點(diǎn)的 舌簧繼電器。濕簧繼電器：舌簧片和觸電均密封在管內(nèi)，并通過管底水銀槽中水銀的毛細(xì)作用，而使 水銀膜濕潤觸點(diǎn)的舌簧繼電器。?；衫^電器：由?；晒芑蛴懈苫申P(guān)于一個或多個剩磁零件組成的自保持

13、干簧繼電器。舌簧管：同理舌簧管有干簧管，濕簧管，?；晒苋N類型。(5) 時間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。電磁時間繼電器：當(dāng)線圈加上信號后，通過減緩電磁鐵的磁場變化而后的延時的時間繼 電器。電子時間繼電器：由分立元件組成的電子延時線路所構(gòu)成的時間繼電器，或由固體延時 線路構(gòu)成的時間繼電器?；旌鲜綍r間繼電器：由電子或固體延時線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時間繼電器。(6) 高頻繼電器：用于切換高頻，射頻線路而具有最小損耗的繼電器。(7) 極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控 制線圈中流過的的電流方向