(完整版)熱繼電器課件.

1、機(jī)電工程學(xué)院李海玉 工廠(chǎng)電氣控制技術(shù)熱繼電器 三、熱繼電器 1.熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 熱繼電器是一種具有反時(shí)限（延時(shí)）過(guò)載保護(hù)特性的過(guò)電流繼電器，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，也可以用于其他電氣設(shè)備的過(guò)載保護(hù)。 優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等 雙金屬片是一種將兩種線(xiàn)膨脹系數(shù)不同的金屬用機(jī)械輾壓方法使之形成一體的金屬片。膨脹系數(shù)大的（如鐵鎳鉻合金、銅合金或高鋁合金等）稱(chēng)為主動(dòng)層，膨脹系數(shù)小的（如鐵鎳類(lèi)合金）稱(chēng)為被動(dòng)層。由于兩種線(xiàn)膨脹系數(shù)不同的金屬緊密地貼合在一起，當(dāng)產(chǎn)生熱效應(yīng)時(shí)，雙金屬片向膨脹系數(shù)小的一側(cè)彎曲，由彎曲產(chǎn)生的位移帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。 熱元件一般由銅鎳合金、鎳鉻鐵合金或鐵鉻鋁等合金電阻

2、材料制成，其形狀有圓絲、扁絲、片狀和帶材幾種。熱元件串接于電機(jī)的定子電路中，通過(guò)熱元件的電流就是電動(dòng)機(jī)的工作電流（大容量的熱繼電器裝有速飽和互感器，熱元件串接在其二次回路中）。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其工作電流通過(guò)熱元件產(chǎn)生的熱量不足以使雙金屬片變形，熱繼電器不會(huì)動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)電流且超過(guò)整定值時(shí)，雙金屬片的熱量增大而發(fā)生彎曲，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，使觸點(diǎn)動(dòng)作，通過(guò)控制電路切斷電動(dòng)機(jī)的工作電源。同時(shí)，熱元件也因失電而逐漸降溫，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻，雙金屬片恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。 補(bǔ)償雙金屬片的作用：為了使熱繼電器的的動(dòng)作特性基本上不受環(huán)境溫度的影響。 熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)是通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的。調(diào)節(jié)旋

3、鈕為一個(gè)偏心輪，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕可以改變傳動(dòng)桿和動(dòng)觸點(diǎn)之間的傳動(dòng)距離，距離越長(zhǎng)動(dòng)作電流就越大，反之動(dòng)作電流就越小。 熱繼電器復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種，將復(fù)位螺絲旋入，使常開(kāi)的靜觸點(diǎn)向動(dòng)觸點(diǎn)靠近，這樣動(dòng)觸點(diǎn)在閉合時(shí)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在雙金屬片冷卻后動(dòng)觸點(diǎn)也返回，為自動(dòng)復(fù)位方式。如將復(fù)位螺絲旋出，觸點(diǎn)不能自動(dòng)復(fù)位，為手動(dòng)復(fù)位置方式。在手動(dòng)復(fù)位置方式下，需在雙金屬片恢復(fù)狀時(shí)按下復(fù)位按鈕才能使觸點(diǎn)復(fù)位。 2.帶斷相保護(hù)的熱繼電器 三相電動(dòng)機(jī)的一根接線(xiàn)松開(kāi)或一相熔絲熔斷，可能導(dǎo)致熱繼電器不能及時(shí)動(dòng)作，有時(shí)甚至不動(dòng)作，故不能起到保護(hù)作用，是造成三相異步電動(dòng)機(jī)燒壞的主要原因之一。如果熱繼電器所保護(hù)的電動(dòng)機(jī)

4、是Y接法，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生一相斷電時(shí)，另外兩相電流便增大很多，由于線(xiàn)電流等于相電流，流過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的電流和流過(guò)熱繼電器的電流增加比例相同，因此普通的兩相或三相熱繼電器可以對(duì)此作出保護(hù)。如果電動(dòng)機(jī)是形接法，發(fā)生斷相時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的相電流與線(xiàn)電流不等，流過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的電流和流過(guò)熱繼電器的電流增加比例不相同，而熱元件又串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的電源進(jìn)線(xiàn)中，按電動(dòng)機(jī)的額定電流即線(xiàn)電流來(lái)整定，整定值較大。當(dāng)故障線(xiàn)電流達(dá)到額定電流時(shí)，在電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部，電流較大的那一相繞組的故障電流將超過(guò)額定相電流，便有過(guò)熱燒毀的危險(xiǎn)。所以接法必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。 帶有斷相保護(hù)的熱繼電器是在普通熱繼電器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)

5、三個(gè)電流進(jìn)行比較。差動(dòng)式斷相保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。熱繼電器的導(dǎo)板改為差動(dòng)機(jī)構(gòu)，由上導(dǎo)板1、下導(dǎo)板2及杠桿5組成，它們之間都用轉(zhuǎn)軸連接。圖a為通電前機(jī)構(gòu)各部件的位置。圖b為正常通電時(shí)的位置，此時(shí)三相雙金屬片都受熱向左彎曲，但彎曲的撓度不夠，所以下導(dǎo)板向左移動(dòng)一小段距離，繼電器不動(dòng)作。圖c是三相同時(shí)過(guò)載時(shí)的情況，三相雙金屬片同時(shí)向左彎曲，推動(dòng)下導(dǎo)板2向左移動(dòng)，通過(guò)杠桿5使常閉觸點(diǎn)立即引計(jì)。圖d是L1相(右側(cè))斷線(xiàn)的情況，這時(shí)L1相雙金屬片逐漸冷卻降溫，端部向右移動(dòng)，推動(dòng)上導(dǎo)板1向右移。而另外兩相雙金屬片溫度上升，端部向左彎曲，推動(dòng)下導(dǎo)板2繼續(xù)向左移動(dòng)。由于上、下導(dǎo)板一左一右移動(dòng)，產(chǎn)生了差動(dòng)作

6、用，通過(guò)杠桿的放大作用，使常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。由于差動(dòng)作用，使熱繼電器在斷相故障時(shí)加速動(dòng)作，保護(hù)電動(dòng)機(jī)。 3.常用的熱繼電器 常用的有JR0、JR15、JR16、JR20、JRS1、IRS2、JRS5和T系列等。=【、；、 熱繼電器圖形符號(hào)a)熱元件 b)動(dòng)斷觸點(diǎn) 3.熱繼電器的選用與維護(hù) 熱繼電器選用是否得當(dāng)，直接影響著對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)的可靠性通常選用時(shí)應(yīng)按電動(dòng)機(jī)型式、工作環(huán)境、啟動(dòng)情況及負(fù)載情況等幾方面綜合加以考慮。 (1)原則上熱繼電器的額定電流等級(jí)一般略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。熱繼電器選定后，再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流調(diào)整熱繼電器的整定電流，在不頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合，要保證熱繼電器在起動(dòng)的過(guò)程中不產(chǎn)

7、生誤操作，通常，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為其額定電流的6倍，起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)6s且電動(dòng)機(jī)很少連續(xù)起動(dòng)時(shí)，可使整定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流相等；對(duì)于過(guò)載能力較差的電動(dòng)機(jī)，所選的熱繼電器的額定電流應(yīng)適當(dāng)小一些并且將整定電流闊到電動(dòng)機(jī)額定電流的60%80%；當(dāng)電動(dòng)機(jī)因帶負(fù)載啟動(dòng)而啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)或電動(dòng)機(jī)的負(fù)載是沖擊性的負(fù)載(如沖床等)時(shí)，則熱繼電器的整定電流應(yīng)稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。 （2）熱繼電器有兩相、三相和三相帶斷電保護(hù)等形式。星形連接的電動(dòng)機(jī)及電源對(duì)稱(chēng)性較好的情況可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；三角形結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用帶斷電保護(hù)的裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器做過(guò)載和斷相保護(hù)。對(duì)于電網(wǎng)電壓均衡性較差、無(wú)人看管的電

8、動(dòng)機(jī)或與大容量電動(dòng)機(jī)共用一組熔斷器的電動(dòng)機(jī)，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。（3）熱繼電器的工作環(huán)境溫度與被保護(hù)設(shè)備的環(huán)境溫度的差別不應(yīng)超出1525。（4）對(duì)于工作時(shí)間較短、間歇時(shí)間較長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)例如，搖臂鉆床的搖臂升降電動(dòng)機(jī)等).以及雖然長(zhǎng)期工作但過(guò)載可能性很小的電動(dòng)機(jī)(例如，排風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等可以不設(shè)過(guò)載保護(hù)。（5）雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，則可用過(guò)電流繼電器延時(shí)動(dòng)作型的，做它的過(guò)載和短路保護(hù)。因?yàn)闊嵩軣嶙冃涡枰獣r(shí)間.故熱繼電器不能做短路保護(hù)。（6）熱繼電器有手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種方式。對(duì)于重要設(shè)備，宜采用手動(dòng)復(fù)位；如果熱繼電器和接觸器的安裝地點(diǎn)遠(yuǎn)離操作地點(diǎn)，且從工藝上又易于看清過(guò)載情況，宜采用自動(dòng)復(fù)位方式。熱繼電器的安裝和使用應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）熱繼電器必須按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的方式安裝與其他電器安裝在一起時(shí)，應(yīng)將熱繼電器安裝在其他電器的下方，避免受到其他電器發(fā)熱的影響。 （2）熱繼電器安裝時(shí)