热继电器的原理与使用

热继电器一般广泛应用于工业自动化生产及日常生活中，它是利用热效应原理制成的限电器。一般其控制电流在几安培至几十安培之间，具有控制电流大小连续可调、冷却后可自动恢复、安装简单、使用寿命长的特点。根据应用对象的不同，热继电器一般可分为温度继电器和电热继电器两种。

　　温度继电器是将热敏元件直接与热源接触通过热传导改变双金属片形状，从而实现继电器控制，其能量转换方式为：热能——机械能。家用电饭锅内部所使用的温控器就是其典型的应用。固定于发热盘底部的温控器通过发热盘工作时的热传导使双金必片受热，当发热盘温升到一定程度时双金属片因变形加剧最终使触头断开，发热盘停止加热；当双金属片冷却到一定限度后又重新接通电路，恢复加热，实现恒温控制。另外，还用于电熨斗、电开水器等。
　　电热继电器是利用电流的热效应原理，实现恒温控制。多用于大负荷电气设备(如电动机)的过载保护，能量转换方式为：电能——热能——机械能。其内部结构如图1，主要由热元件双金属片、扣板、拉簧、绝缘拉板及触头等部件组成；外部设有带刻度盘的调节旋钮，通过调节可改变控制电流的起控点。
　　当电路工作时，负荷电流通过电热元件，电热元件发热并传递给其附近的由两层不同热膨胀系数金属合成的双金属片，双金属片受热后向上(热膨胀系数小的一面)弯曲。当负荷电流增大到一定程度时，双金属片随时间延长弯曲也加大，最终在拉力弹簧作用下断开触头，切断电源，由于热传递具有一定时滞特性，因此热继电器动作取决于两个主要因素，即电流因素和时间因素。经实测，当通过电热继电器的电流I为设定电流Io的1倍即I=Io时不动作；当I=1.2Io时，动作时间20分钟；当I=1.5Io时，动作时间为2分钟。但由于热传导的固有特性，即使I=6Io时仍需5～6秒的动作时间。因此电热继电器常用作过载保护，不宜用作过流保护。

　热继电器在电气设备自动化控制应用中常与交流接触器配合使用，构成过载保护限电器。如图2所示，按下启动按钮QA，接触器JC吸合，主电路被接通，电动机开始运转；与此同时常开触头JC-4闭合，电路自锁运行。按下停止按钮TA时接触器因线圈断电而释放触头，电路停止运行。当电动机过载至一定程度时电热继电器RJ动作，断开接触器线圈供电，负载被完全切断，实现过载保护。