1．熱繼電器的作用
在電力拖動控制系統(tǒng)中，當(dāng)三相交流平面磨床電動機(jī)出現(xiàn)長期帶負(fù)荷欠電壓下運(yùn)行，長期過載運(yùn)行及長期單相運(yùn)行等不正常情況時，會導(dǎo)致平面磨床電動機(jī)繞組嚴(yán)重過熱乃致燒壞，為了充分發(fā)揮平面磨床電動機(jī)的過載能力，保證平面磨床電動機(jī)的正常啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)平面磨床電動機(jī)一旦出現(xiàn)長時間過載時又能自動切斷電路，從而出現(xiàn)了能隨過載程度而改變動作時間的電器，這就是熱繼電器。
顯而易見，熱繼電器在電路中是做三相交流平面磨床電動機(jī)的過載保護(hù)用的。但需注意，由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時過載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)，因此，它不同于過電流繼電器和熔斷器。 。
按相數(shù)來分，熱繼電器有單相、兩相和三相共三種類型，每種類型按發(fā)熱元件的額定電流分又有不同的規(guī)格和型號。三相熱繼電器常用做三相交流平面磨床電動機(jī)的過載保護(hù)電器。按職能來分，三相熱繼電器又有不帶斷相保護(hù)和帶斷相保護(hù)兩種類型。
2．熱繼電器的工作原理
熱繼電器中產(chǎn)生熱效應(yīng)的發(fā)熱元件，應(yīng)串接于平面磨床電動機(jī)電路中，這樣，熱繼電器便能直接反映平面磨床電動機(jī)的過載電流。熱繼電器的感測元件，一般采用雙金屬片。雙金屬片，就是將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片以機(jī)械輾壓的方法使之形成一體。膨脹系數(shù)較大的稱為主動層，膨脹系數(shù)較小的稱為被動層。雙金屬片受熱后產(chǎn)生線膨脹，由于兩層金屬的線膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬又緊密地結(jié)合在一起，因此，使得雙金屬片向被動層一側(cè)彎曲，由雙金屬片彎曲產(chǎn)生的機(jī)械力便帶動觸點(diǎn)動作，這就是熱繼電器的基本工作原理。如圖所示。
雙金屬片的受熱方式有4種，如圖2—4l所示，即直接受熱式、間接受熱式、復(fù)合受熱式和電流互感器受熱式。直接受熱式是將雙金屬片當(dāng)做發(fā)熱元件，讓電流直接通過它。間接受熱式的發(fā)熱元件由電阻絲或帶制成，繞在雙金屬片上且與雙金屬片絕緣。復(fù)合受熱式介于上述兩種方式之間。電流互感器受熱式的發(fā)熱元件不直接串接于平面磨床電動機(jī)電路，而是接在電流互感器的二次側(cè)，這種方式多用于平面磨床電動機(jī)電流比較大的場合，以減少通過發(fā)熱元件的電流。
3．三相式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理
三相式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理如圖2．42所示。發(fā)熱元件3串接在平面磨床電動機(jī)定子繞組中，平面磨床電動機(jī)繞組電流即為流過熱元件的電流。當(dāng)平面磨床電動機(jī)正常運(yùn)行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片2彎曲，但還不足以使繼電器動作；當(dāng)平面磨床電動機(jī)過載時，熱元件產(chǎn)生的熱量增大，使教金屬片彎曲位移增大，經(jīng)過一定時間后，雙金屬片彎曲到推動導(dǎo)板4，并通過補(bǔ)償雙金片5與推桿14，將觸點(diǎn)9和6分開，觸點(diǎn)9和6為熱繼電器串于接觸器線圈回路的常閉點(diǎn)，斷開后使接觸器失電，接觸器的常開觸點(diǎn)斷開平面磨床電動機(jī)的電源以保護(hù)平面磨床電動機(jī)。調(diào)節(jié)旋鈕11是一個偏心輪，它與支撐架12構(gòu)成一個杠桿，13是一個壓簧，轉(zhuǎn)動偏心輪，改變它韻半徑ip．--i改變補(bǔ)償雙金屬片5與導(dǎo)板4的接觸距離，因而達(dá)到調(diào)節(jié)整定動作電流的目的。
此外，靠調(diào)節(jié)復(fù)位螺釘8來改變常開觸點(diǎn)7的位置使熱繼電器能工作在手動復(fù)位和自動復(fù)位兩種工作狀態(tài)。調(diào)試手動復(fù)位時，在故障排除后要按下復(fù)位按鈕10才能使動觸點(diǎn)9恢復(fù)與靜觸點(diǎn)6相接觸的位置。
(a)直接受熱式 (b)間接受熱式 (c)復(fù)合受熱式 (d)電流互感器受熱式
圖 雙余屬片的蟹熱方式
1-支架；2-雙金屬片：3-發(fā)熱元件；4-導(dǎo)板：5-補(bǔ)償雙金屬片；6-靜觸點(diǎn)；7-常開觸點(diǎn)；8-復(fù)位螺釘；9-動觸點(diǎn)；10-復(fù)位按鈕；11-調(diào)節(jié)旋鈕；12-支撐架；13-壓簧；14-推桿
圖 三相式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖
4．熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
在電氣原理圖中，熱繼電器的發(fā)熱元件和觸點(diǎn)的圖形、文字符號如圖所示。
(a)發(fā)熱元件 (b)常閉觸點(diǎn)
圖 熱繼電器的圖形、文字符號
熱繼電器在保護(hù)形式上分為二相保護(hù)和三相保護(hù)兩類。二相保護(hù)式的熱繼電器內(nèi)裝有兩個發(fā)熱元件，分別串入三相電路中的兩相，常用于三相電壓和三相負(fù)載平衡的電路中，三相保護(hù)式熱繼電器內(nèi)裝有三個發(fā)熱元件，分別串入三相電路中的每一相，其中任意一相過載，都會使熱繼電器動作，常用于三相電源嚴(yán)重不平衡或三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡的場合。
三相交流平面磨床電動機(jī)的過載保護(hù)均采用三相式熱繼電器，尤其是jrl6和jr20系列三相式熱繼電器在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。這兩種系列的熱繼電器按其職能分為帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種類型。根據(jù)平面磨床電動機(jī)繞組的接法，這兩種類型的熱繼電器接入平面磨床電動機(jī)定子電路的方式也不盡相同。在表中給出了jrl6系列熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。
5．熱繼電器的選用
熱繼電器選用是否得當(dāng)，直接影響對平面磨床電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的可靠性。通常選用時應(yīng)按平面磨床電動機(jī)形式、工作環(huán)境、啟動情況及負(fù)荷情況等幾方面綜合加以考慮。
原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按平面磨床電動機(jī)的額定電流選擇。對于過載能力較差的平面磨床電動機(jī)，其配用的熱繼電器(主要是發(fā)熱元件)的額定電流可適當(dāng)小些。通常，選取熱繼電器的額定電流(實(shí)際上是選取發(fā)熱元件的額定電流)為平面磨床電動機(jī)額定電流的60％～80％。
在不頻繁啟動場合，要保證熱繼電器在平面磨床電動機(jī)的啟動過程中不產(chǎn)生誤動作。通常，當(dāng)平面磨床電動機(jī)啟動電流為其額定電流6倍以下及啟動時間不超過6s時，若很少連續(xù)啟動，就口]按平面磨床電動機(jī)的額定電流選取熱繼電器。
當(dāng)平面磨床電動機(jī)為重復(fù)短時工作時，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。因?yàn)闊崂^電器的操作頻率是很有限的，如果用它保護(hù)操作頻率較高的平面磨床電動機(jī)，效果很不理想，有時甚至不能使用。