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  • 熱繼電器的結(jié)構(gòu),作用和原理介紹
    • 發(fā)布時間:2021-12-27 16:29:31
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    熱繼電器的結(jié)構(gòu),作用和原理介紹
    熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的,用于電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的過載保護(hù)或缺相保護(hù)的保護(hù)電器。但是由于熱繼電器中的發(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),因此它不同于電流繼電器和熔斷器。下面將介紹熱繼電器的一些基本知識:
    1.組成結(jié)構(gòu)
    它由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點及一套傳動和調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲,串接在被保護(hù)電動機(jī)的主電路中。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示:
    熱繼電器
    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,9——動觸點,10——杠桿,11——常開靜觸點(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。
    2.作用
    主要用來對異步電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù),他的工作原理是過載電流通過熱元件后,使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機(jī)構(gòu)來帶動觸點動作,從而將電動機(jī)控制電路斷開實現(xiàn)電動機(jī)斷電停車,起到過載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中,熱量的傳遞需要較長的時間,因此,熱繼電器不能用作短路保護(hù),而只能用作過載保護(hù)熱繼電器的過載保護(hù)。符號為FR,電路符號如圖2所示:
    熱繼電器
    圖2 熱繼電器電路符號
    3.工作原理
    當(dāng)電動機(jī)在實際運(yùn)行中,如拖動生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行工作過程中,若機(jī)械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動機(jī)遇到過載,則電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大,使電動機(jī)的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短,電動機(jī)繞組不超過允許溫升,這種過載是允許的。但若過載時間長,過載電流大,電動機(jī)繞組的溫升就會超過允許值,使電動機(jī)繞組老化,縮短電動機(jī)的使用壽命,嚴(yán)重時甚至?xí)闺妱訖C(jī)繞組燒毀。所以,這種過載是電動機(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)電動機(jī)不能承受的過載時切斷電動機(jī)電路,為電動機(jī)提供過載保護(hù)的保護(hù)電器。
    使用熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)時,將熱元件與電動機(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)距離。當(dāng)電動機(jī)正常工作時,通過熱元件的電流即為電動機(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,電動機(jī)正常運(yùn)行。
    若電動機(jī)出現(xiàn)過載情況,繞組中電流增大,通過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,推動人字形撥桿,人字形撥桿推動常閉觸頭,使觸頭斷開而斷開交流接觸器線圈電路,使接觸器釋放、切斷電動機(jī)的電源,電動機(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,主電路中的雙金屬片會產(chǎn)生一定的變形彎曲,這時人字形撥桿的左臂也會發(fā)生同方向的變形彎曲,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,電動機(jī)過載后,常閉觸頭斷開,電動機(jī)停車后,熱繼電器雙金屬片冷卻復(fù)位。常閉觸頭的動觸頭在彈簧的作用下會自動復(fù)位。此時熱繼電器為自動復(fù)位狀態(tài)。將螺釘逆時針旋轉(zhuǎn)向右調(diào)到一定位置時,若這時電動機(jī)過載,熱繼電器的常閉觸頭斷開。其動觸頭將擺到右側(cè)一新的平衡位置。電動機(jī)斷電停車后,動觸頭不能復(fù)位。必須按動復(fù)位按鈕后動觸頭方能復(fù)位。此時熱繼電器為手動復(fù)位狀態(tài)。若電動機(jī)過載是故障性的,為了避免再次輕易地起動電動機(jī),熱繼電器宜采用手動復(fù)位方式。若要將熱繼電器由手動復(fù)位方式調(diào)至自動復(fù)位方式,只需將復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘順時針旋進(jìn)至適當(dāng)位置即可。
    熱繼電器
    圖3 熱繼電器工作原理示意圖
    4.保護(hù)功能
    有些型號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4所示:
    熱繼電器
    圖4 差動式斷相保護(hù)裝置示意圖
    熱繼電器的斷相保護(hù)功能是由內(nèi)、外推桿組成的差動放大機(jī)構(gòu)提供的。當(dāng)電動機(jī)正常工作時,通過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,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,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,由于差動放大作用,在出現(xiàn)斷相故障后很短的時間內(nèi)就推動常閉觸頭使其斷開,使交流接觸器釋放,電動機(jī)斷電停車而得到保護(hù)。
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