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摘要：热继电器对电动机的过载、断相保护具有重要的作用，因此在进行选择热继电器时，应该根据电动机的性能、工作环境以及负载性质等进行选择电动机。本文首先介绍了热继电器的工作原理和热继电器对电动机的保护，然后阐述了热继电器的选择，最后分析了热继电器使用注意事项。
关键词：电动机；热继电器
中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：
热继电器主要是利用电流的热效应原理制成的一种低压保护电器，热继电器是电动机过载保护元件，其具有结构简单、体积小、使用方便等优点，并且常与接触器相互配合使用于三相交流电动机的断相保护和过载保护。在实际工作中由于热继电器选用不合理造成电动机烧毁的情况也时常发生，因此选用合理的热继电器对电动机的过载保护和断相运行具有非常好的作用。
一、热继电器的工作原理
热继电器主要是由感温元件(双金属片)和一对控制触点组成。它的工作原理如下：主双金属片和加热元件接入被保护电动机的主回路后，受热弯曲，当电流超过整定值时，双金属片推动导板，通过补偿双金属片，推杆将动触头与静触头1分开，并使动触头与静触头2接通，从而断开接触器线圈回路，使电动机断路。待热继电器双金属片冷却后，即可接手动复位接钮使触头复位，继电器恢复原状。调整复位调节螺钉也可达到复位的目的。
若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。
热继电器其它部分的作用如下：人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲，这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲，从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变，保证热继电器动作的准确性。这种作用称温度补偿作用。
二、热继电器对电动机的保护
电动机定子绕组的不同接法，其过载和断相时的电流决定其使用何种极型的热继电器。
1、电动机定子绕组星形接法
由于电动机线电流等于相电流，故电动机过载时，一般三相电流都会增大。
当三相交流电压对称，三相电动机各相电流也对称时，两极型结构热继电器就能够对三相电动机的过载进行保护；但如果三相电压严重不对称而引起三相电流不平衡时，例如三相电压不平衡仅为4%，就会引起线电流不平衡达25%；或电机发生单相短路而短路电流又不流过热元件时，则该热继电器就不能起到应有的保护作用，为此需要使用三极型热继电器。对于Y形接法的电动机，当某相断线时，其余未断相绕组的电流与流过继电器的电流的增加比例相同。一般的三相式继电器，只要整定电流调节合理，是可以对Y形接法的电动机实现断相保护的。
2 、定子绕组三角形接法
在实际的电路中，如果电动机定子绕组为三角形接法，在电动机运行的过程中，相电流是线电流的1/ 3，当电动机过载时，导致三相电流同时增大，根据定子绕组允许通过的线电流和相电流之间的关系进行整定热元件的电流，在电路中对电动机的过载保护采用的二极型热继电器就能够达到保护作用。
对于电动机的断相保护。如果电动机在额定负载下断相运行时Ip1=0.58Ie， Ip2=1.16Ie，一般情况下对电动机断相保护采用三极型热继电器就可以，但是在实际的运行中由于额定负载在65%下断相运行时，其中断相造成的过电流在 20% 以下，因此不会造成三极型热继电器动作，这就可能导致三极型热继电器不会动作，但是如果在电动机中有一相电流超过58% 而电动机仍然运行，这就会造成电动机烧毁的情况发生。所以对于电动机定子绕组采用三角形接法的电动机如果选用三极型热继电器就不能对电动机断相起到保护作用，因此在选用电动机时应该选择具有断相保护的热继电器。对于Δ形接法的电动机，其相断线时，流过未断相绕组的电流与流过继电器的电流增加比例则不同。也就是说，流过继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流，因此，一般的继电器，即使是三相式，也不能为Δ形接法的三相异步电动机的断相运行提供充分保护。此时，应选用JR20型或T系列这类带有差动断相保护机构的继电器。
3 、热继电器的选择
在电动机工作的过程中为了保证电动机运行的安全性和可靠性，保证电动机在过载或者断相时能够有效的得到保证，应该根据电动机的性能、运行情况、工作环境等进行合理的选择热继电器。
3.1 类型的选择
在实际工作情况中选择热继电器时，首先应该根据电动机的工作环境以及运行情况，在电动机运行的过程中很容易出现三相电压平衡的现象，因此选用热继电器时，对于三角形连接的电动机，可以选择带断相保护装置的热继电器，而对于星形连接的电动机可以选择三极型热继电器。因农村地区经常出现三相电压不平衡，星形接法电动机选用普通三极型热继电器，三角形接法电动机，选用带断相保护的热继电器。
3.2 热继电器电流的选择
热继电器电流的选择主要分为热元件额定电流的选择和热继电器额定电流的选择。
（1）热元件额定电流的选择
在进行对热元件额定电流选择的过程中，其额定电流应该比电动机的额定电流大；如果电动机的过载能力小，过热能力差或者定子繞组的线径小的电动机，在进行选择的过程中应该选择热元件额定电流小于或者等于电动的额定电流。如果电动机和工作环境和热继电器不同时，也应该对热元件的额定电流进行调整，从而满足电动机工作的环境的要求，起到过载保护的作用。根据热继电器型号和热元件额定电流，即可查出热元件整定电流的调节范围。通常将热继电器的整定电流调整到电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0．6-0．8倍；当电动机起动时间较长、拖动冲击负载或不允许停车时，可将热元件整定电流调节到电动机额定电流的1．1-1．15倍。
（2）热继电器额定电流的选择
在进行选择热继电器额定电流时，其额定电流应该比电动机额定电流稍大或者相等，如果电动机的散热装置不好或者过载能力差的电动机，在选择热继电器时，其额定电流应该是电动机额定电流的70%，如果电动机的工作环境与热继电器的工作环境不同时 ，也应对热继电器的额定电流进行调整：如果热继电器使用的工作环境小于电动机工作环境温度（小于15℃以上时），其热继电器的额定电流应该选用小一号的。如果热继电器使用的工作环境大于电动机工作环境温度（大于15℃以上时），其热继电器的额定电流应选用大一号的。热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流，热元件的额定电流略大于电动机的额定电流。
（3）复位形式的选择
为了保证电动机能够很好地受到过载或者断相保护，热继电器的复位方式有手动复位和自动复位两种形式，在进行选择热继电器时，手动复位和自动复位的选择应该根据电动机的控制回路进行选择，在选择时，首先应该保证热继电器过载保护动作后，即时热继电器自动复位，其被保护的电动机都不能自动启动，否者热继电器复位方式应该选择手动复位，从而对电动机起到保护的作用。比如在控制电路中如果按钮使用的是手动启动或者手动停止的设备，则热继电器就可以选择自动复位的形式，如果控制电路选择自动启动的设备，则热继电器应该选择手动复位的方式。
关键词：电动机；热继电器
中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：
热继电器主要是利用电流的热效应原理制成的一种低压保护电器，热继电器是电动机过载保护元件，其具有结构简单、体积小、使用方便等优点，并且常与接触器相互配合使用于三相交流电动机的断相保护和过载保护。在实际工作中由于热继电器选用不合理造成电动机烧毁的情况也时常发生，因此选用合理的热继电器对电动机的过载保护和断相运行具有非常好的作用。
一、热继电器的工作原理
热继电器主要是由感温元件(双金属片)和一对控制触点组成。它的工作原理如下：主双金属片和加热元件接入被保护电动机的主回路后，受热弯曲，当电流超过整定值时，双金属片推动导板，通过补偿双金属片，推杆将动触头与静触头1分开，并使动触头与静触头2接通，从而断开接触器线圈回路，使电动机断路。待热继电器双金属片冷却后，即可接手动复位接钮使触头复位，继电器恢复原状。调整复位调节螺钉也可达到复位的目的。
若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。
热继电器其它部分的作用如下：人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲，这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲，从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变，保证热继电器动作的准确性。这种作用称温度补偿作用。
二、热继电器对电动机的保护
电动机定子绕组的不同接法，其过载和断相时的电流决定其使用何种极型的热继电器。
1、电动机定子绕组星形接法
由于电动机线电流等于相电流，故电动机过载时，一般三相电流都会增大。
当三相交流电压对称，三相电动机各相电流也对称时，两极型结构热继电器就能够对三相电动机的过载进行保护；但如果三相电压严重不对称而引起三相电流不平衡时，例如三相电压不平衡仅为4%，就会引起线电流不平衡达25%；或电机发生单相短路而短路电流又不流过热元件时，则该热继电器就不能起到应有的保护作用，为此需要使用三极型热继电器。对于Y形接法的电动机，当某相断线时，其余未断相绕组的电流与流过继电器的电流的增加比例相同。一般的三相式继电器，只要整定电流调节合理，是可以对Y形接法的电动机实现断相保护的。
2 、定子绕组三角形接法
在实际的电路中，如果电动机定子绕组为三角形接法，在电动机运行的过程中，相电流是线电流的1/ 3，当电动机过载时，导致三相电流同时增大，根据定子绕组允许通过的线电流和相电流之间的关系进行整定热元件的电流，在电路中对电动机的过载保护采用的二极型热继电器就能够达到保护作用。
对于电动机的断相保护。如果电动机在额定负载下断相运行时Ip1=0.58Ie， Ip2=1.16Ie，一般情况下对电动机断相保护采用三极型热继电器就可以，但是在实际的运行中由于额定负载在65%下断相运行时，其中断相造成的过电流在 20% 以下，因此不会造成三极型热继电器动作，这就可能导致三极型热继电器不会动作，但是如果在电动机中有一相电流超过58% 而电动机仍然运行，这就会造成电动机烧毁的情况发生。所以对于电动机定子绕组采用三角形接法的电动机如果选用三极型热继电器就不能对电动机断相起到保护作用，因此在选用电动机时应该选择具有断相保护的热继电器。对于Δ形接法的电动机，其相断线时，流过未断相绕组的电流与流过继电器的电流增加比例则不同。也就是说，流过继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流，因此，一般的继电器，即使是三相式，也不能为Δ形接法的三相异步电动机的断相运行提供充分保护。此时，应选用JR20型或T系列这类带有差动断相保护机构的继电器。
3 、热继电器的选择
在电动机工作的过程中为了保证电动机运行的安全性和可靠性，保证电动机在过载或者断相时能够有效的得到保证，应该根据电动机的性能、运行情况、工作环境等进行合理的选择热继电器。
3.1 类型的选择
在实际工作情况中选择热继电器时，首先应该根据电动机的工作环境以及运行情况，在电动机运行的过程中很容易出现三相电压平衡的现象，因此选用热继电器时，对于三角形连接的电动机，可以选择带断相保护装置的热继电器，而对于星形连接的电动机可以选择三极型热继电器。因农村地区经常出现三相电压不平衡，星形接法电动机选用普通三极型热继电器，三角形接法电动机，选用带断相保护的热继电器。
3.2 热继电器电流的选择
热继电器电流的选择主要分为热元件额定电流的选择和热继电器额定电流的选择。
（1）热元件额定电流的选择
在进行对热元件额定电流选择的过程中，其额定电流应该比电动机的额定电流大；如果电动机的过载能力小，过热能力差或者定子繞组的线径小的电动机，在进行选择的过程中应该选择热元件额定电流小于或者等于电动的额定电流。如果电动机和工作环境和热继电器不同时，也应该对热元件的额定电流进行调整，从而满足电动机工作的环境的要求，起到过载保护的作用。根据热继电器型号和热元件额定电流，即可查出热元件整定电流的调节范围。通常将热继电器的整定电流调整到电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0．6-0．8倍；当电动机起动时间较长、拖动冲击负载或不允许停车时，可将热元件整定电流调节到电动机额定电流的1．1-1．15倍。
（2）热继电器额定电流的选择
在进行选择热继电器额定电流时，其额定电流应该比电动机额定电流稍大或者相等，如果电动机的散热装置不好或者过载能力差的电动机，在选择热继电器时，其额定电流应该是电动机额定电流的70%，如果电动机的工作环境与热继电器的工作环境不同时 ，也应对热继电器的额定电流进行调整：如果热继电器使用的工作环境小于电动机工作环境温度（小于15℃以上时），其热继电器的额定电流应该选用小一号的。如果热继电器使用的工作环境大于电动机工作环境温度（大于15℃以上时），其热继电器的额定电流应选用大一号的。热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流，热元件的额定电流略大于电动机的额定电流。
（3）复位形式的选择
为了保证电动机能够很好地受到过载或者断相保护，热继电器的复位方式有手动复位和自动复位两种形式，在进行选择热继电器时，手动复位和自动复位的选择应该根据电动机的控制回路进行选择，在选择时，首先应该保证热继电器过载保护动作后，即时热继电器自动复位，其被保护的电动机都不能自动启动，否者热继电器复位方式应该选择手动复位，从而对电动机起到保护的作用。比如在控制电路中如果按钮使用的是手动启动或者手动停止的设备，则热继电器就可以选择自动复位的形式，如果控制电路选择自动启动的设备，则热继电器应该选择手动复位的方式。