熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1、-作者xxxx-日期xxxx熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理【精品文檔】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(shí)限的保護(hù)特性。 熱繼電器是依靠電流通過(guò)發(fā)熱元件時(shí)所產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種電器。主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)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，通常為錳鎳銅板軋制成受熱彎曲去推動(dòng)杠桿而使觸頭動(dòng)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(guò)載電流發(fā)熱使易熔合金達(dá)到某一溫度值時(shí)，合金熔化而使繼電器動(dòng)

2、作。 作為電氣設(shè)備主要是電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器種類雖很多，但使用得最多最普遍的還是雙金屬片式熱繼電器。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)限保護(hù)特性等優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)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(dòng)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(dòng)復(fù)位觸頭斷開(kāi)后能自動(dòng)返回到原來(lái)位置和手動(dòng)復(fù)位。 按電流調(diào)節(jié)方式分：電流調(diào)節(jié)和無(wú)電流調(diào)節(jié)借更換熱元件來(lái)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(wú)溫度補(bǔ)償。 按控制觸點(diǎn)分：帶常閉觸點(diǎn)觸點(diǎn)動(dòng)作前是閉

3、合的帶常閉和常開(kāi)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)及工作原理熱繼電器是用于電動(dòng)機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，如拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行工作過(guò)程中，若機(jī)械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動(dòng)機(jī)遇到過(guò)載，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大，使電動(dòng)機(jī)的繞組溫度升高。若過(guò)載電流不大且過(guò)載的時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)載是允許的。但若過(guò)載時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)載電流大，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升就會(huì)超過(guò)允許值，使電動(dòng)機(jī)繞組老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)繞組燒毀。所以，這種過(guò)載是電動(dòng)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(dòng)機(jī)

4、不能承受的過(guò)載時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電路，為電動(dòng)機(jī)提供過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。熱繼電器工作原理示意圖如圖1圖1 熱繼電器工作原理示意圖1熱元件，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。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(dòng)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(dòng)觸點(diǎn)，10杠桿，11常開(kāi)靜觸點(diǎn)（復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘），12補(bǔ)償雙金屬片，13推桿，14連桿，15壓簧使用熱繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)時(shí)，將熱元件與電動(dòng)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)

5、距離。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)熱元件的電流即為電動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載情況，繞組中電流增大，通過(guò)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(dòng)人字形撥桿，人字形撥桿推動(dòng)常閉觸頭，使觸頭斷開(kāi)而斷開(kāi)交流接觸器線圈電路，使接觸器釋放、切斷電動(dòng)機(jī)的電源，電動(dòng)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(shí)，主電路中的雙金屬片會(huì)產(chǎn)生一定的變形彎曲，這時(shí)人字形撥桿的左臂也會(huì)發(fā)生同方向的

6、變形彎曲，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(dòng)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(shí)，電動(dòng)機(jī)過(guò)載后，常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停車后，熱繼電器雙金屬片冷卻復(fù)位。常閉觸頭的動(dòng)觸頭在彈簧的作用下會(huì)自動(dòng)復(fù)位。此時(shí)熱繼電器為自動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。將螺釘逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向右調(diào)到一定位置時(shí)，若這時(shí)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，熱繼電器的常閉觸頭斷開(kāi)。其動(dòng)觸頭將擺到右側(cè)一新的平衡位置。電動(dòng)機(jī)斷電停車后，動(dòng)觸頭不能復(fù)位。必須按動(dòng)復(fù)位按鈕后動(dòng)觸頭方能復(fù)位。此時(shí)熱繼電器為手動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。若電動(dòng)機(jī)過(guò)載是故障性的，為了避免再次輕易地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，熱繼電器宜采用手動(dòng)復(fù)位方式。若要將熱繼電器

7、由手動(dòng)復(fù)位方式調(diào)至自動(dòng)復(fù)位方式，只需將復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘順時(shí)針旋進(jìn)至適當(dāng)位置即可。有些型號(hào)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(dòng)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(guò)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(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(guò)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

8、頭使其斷開(kāi)，使交流接觸器釋放，電動(dòng)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(guò)電流時(shí)依靠發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量而動(dòng)作的一種低壓電器，主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)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(hào)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(hào)較多，但常見(jiàn)的有：1、雙金屬片式利用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬（通常為錳鎳和銅板）輾壓制成的雙金屬片受熱彎曲去推動(dòng)扛桿，從而帶觸頭動(dòng)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(guò)載電流的熱量使易熔合金達(dá)到某一溫度值時(shí)，合金熔化而使繼電器動(dòng)作。在上述三種型式中，以雙金屬

9、片熱繼電器應(yīng)用最多，并且常與接觸器構(gòu)成磁力起動(dòng)器繼電器的作用繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)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）。作為控制元件，概括起來(lái)，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(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形

10、式，同時(shí)換接、開(kāi)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(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。 3. 綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。 4. 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)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(dòng)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(lì)量)滿足某些規(guī)定的條件是能在一個(gè)或多個(gè)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(gè)變化過(guò)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

11、輸入回路量,y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(shí),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(dòng)作值,xb被稱為繼電器的釋放值,ya即是繼電器的負(fù)載.    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

12、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(shí)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(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(shí)而動(dòng)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(dòng)作來(lái)開(kāi),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

13、過(guò)管底水銀槽中水銀的毛細(xì)作用，而使水銀膜濕潤(rùn)觸點(diǎn)的舌簧繼電器。 · 剩簧繼電器：由?；晒芑蛴懈苫申P(guān)于一個(gè)或多個(gè)剩磁零件組成的自保持干簧繼電器。 · 舌簧管：同理舌簧管有干簧管,濕簧管,剩簧管三種類型。 （5）時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線路的繼電器。· 電磁時(shí)間繼電器：當(dāng)線圈加上信號(hào)后，通過(guò)減緩電磁鐵的磁場(chǎng)變化而后的延時(shí)的時(shí)間繼電器。 · 電子時(shí)間繼電器：由分立元件組成的電子延時(shí)線路所構(gòu)成的時(shí)間繼電器，或由固體延時(shí)線路構(gòu)成的時(shí)間繼電器。 · 混合式時(shí)間繼電器：由電子或固體延時(shí)線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時(shí)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(chǎng)與控制電流通過(guò)控制線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)綜合作用而動(dòng)作的繼電器。繼電器的動(dòng)作方向取決于控制線圈中流過(guò)的的電流方向。· 二位置極化繼電器：繼電器