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(bǔ)償裝置以保證動(dòng)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(dòng)和自動(dòng)二種復(fù)位狀態(tài)。

有拉伸彈簧翻轉(zhuǎn)跳躍機(jī)構(gòu)以保證觸頭動(dòng)作迅速可靠。

有差動(dòng)式斷相/三相不平衡保護(hù)裝置。

有檢測(cè)滑塊/開關(guān)位置指示器模擬熱繼電器的脫扣并顯示動(dòng)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(shí)，常閉觸頭打開串聯(lián)接觸器開路，斷開負(fù)載，釋放斷開按鈕后，負(fù)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(dòng)機(jī)電路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，主雙金屬片被加熱到動(dòng)作溫度，使繼電器動(dòng)作，分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)的動(dòng)力電路，使電動(dòng)機(jī)免受過載而損壞。熱過載繼電器的動(dòng)作時(shí)間與過載電流的大小按反時(shí)限的關(guān)系變化，因此，其熱特性易與電動(dòng)機(jī)的熱特性配合，而且還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，動(dòng)作性能穩(wěn)定，使用方便等特點(diǎn)。所以，20世紀(jì)90年代大多數(shù)鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)和部分繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)仍然采用熱過載繼電器作為過載、斷相和電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)。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(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，不能作為短路保護(hù)。

裝設(shè)時(shí)必須了解保護(hù)對(duì)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(dòng)機(jī)的啟動(dòng)接觸器(Magnetic Switch)之后。

當(dāng)電流過高或者因負(fù)載電流超過設(shè)定時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)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(dòng)時(shí)，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(hù)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(dòng)機(jī)的過載和斷相保護(hù)。并可與適應(yīng)的交流接觸器組成起動(dòng)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(dòng)作特性基準(zhǔn)的電流，通常可以調(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(hào)的熱過載繼電器，其最小號(hào)熱元件的最小整定電流至最大號(hào)熱元件的最大整定電流之間的范圍。例如3UA59，最小號(hào)熱元件3UA5900-OA，0.1～0.16A，最大號(hào)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(hào)熱元件整定電流的最大值或中值。例如3UA59最大號(hào)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(dòng)作，通以略小于此值的電流則不能動(dòng)作的電流，即為最小動(dòng)作電流和最大不動(dòng)作電流的平均值。

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

(8)冷態(tài)動(dòng)作時(shí)問：在規(guī)定的條件下，繼電器從冷態(tài)通入過載電流時(shí)起至其動(dòng)作的時(shí)間。

(9)熱態(tài)動(dòng)作時(shí)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(dá)到熱穩(wěn)定以后，接著再通入過載電流起至其動(dòng)作的時(shí)間。

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

(10)溫度補(bǔ)償：消除或減少周圍空氣溫度變化對(duì)熱過載繼電器動(dòng)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(dòng)作的雙金屬片。

(12)輔片(補(bǔ)償雙金屬片)：感受周圍空氣溫度變化而產(chǎn)生彎曲，以補(bǔ)償周圍空氣溫度變化對(duì)主片動(dòng)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(dòng)，當(dāng)雙金屬片的溫度隨著流過線圈的電流增加而升高時(shí)，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(jī)構(gòu)動(dòng)作，繼電器觸點(diǎn)斷開。流過繼電器線圈的電流越大，繼電器的動(dòng)作越快(電流越大，溫度上升越快，導(dǎo)致雙金屬片快速?gòu)澢?，進(jìn)而繼電器動(dòng)作越快)，故繼電器具有反時(shí)特性 。

熱繼電器的斷相保護(hù)功能是由內(nèi)、外推桿組成的差動(dòng)放大機(jī)構(gòu)提供的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，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(shí)，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(dòng)，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(dòng)，由于差動(dòng)放大作用，在出現(xiàn)斷相故障后很短的時(shí)間內(nèi)就推動(dòng)常閉觸頭使其斷開，使交流接觸器釋放，電動(dòng)機(jī)斷電停車而得到保護(hù) 。

繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)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(duì)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(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分） 。