《电机控制技术》课件-教案 1.6.3热继电器

淄博职业学院《电机控制技术》课单元教学设计方案教师：序号：1.6.3授课时间授课班级上课地点教学单元名称热继电器课时数0.125教学目标使学生掌握热继电器的结构和工作原理；使学生了解热继电器的主要参数；培养学生分析问题、解决问题的能力。教学重点热继电器的主要参数教学难点热继电器的结构和工作原理目标群体普专教学环境实训室教学方法项目驱动、讲练结合等时间安排教学过程设计回顾引入：时间继电器。新授内容：热继电器热继电器主要是用于电气设备（主要是电动机）的过负荷保护。热继电器是一种利用电流热效应原理动作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。图1-20所示为热继电器的保护特性和外形图。时间安排教学过程设计按相数来分，热继电器有单相、两相和三相式三种类型。按功能来分，三相式的热继电器又有带断相保护装置和不带断相保护装置的。按复位方式分，热继电器有自动复位的和手动复位的，所谓自动复位是指触头断开后能自动返回。按温度补偿分，有带温度补偿的和不带温度补偿的。1.热继电器的结构和工作原理图1-21所示是双金属片式热继电器的结构示意图。由图中可见，热继电器主要由双金属片、热元件、复位按钮、传动杆、拉簧、调节旋钮、复位螺丝、触点和接线端子等组成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电机的定子电路中，通过热元件的电流就是电动机的工作电流，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。图1-21

双金属片式热继电器的结构示意图当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形到位，热继电器不会动作。当电动机发生过电流且超过整定值时，双金属片受热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于不同位置来实现。热继电器具有反时限保护特性，即过载电流大，动作时间短；过载电流小，动作时间长。当电动机的工作电流为额定电流时，热继电器应长期不动作。其保护特性如表1-10所示。表1-10热继电器的保护特性序号整定电流倍数动作时间试验条件11.05>2h冷态21.2<2h热态31.6<2min热态46>5s冷态由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。电动机断相运行是电动机烧毁的主要原因之一，因此要求热继电器还应具备断相保护功能，如图1-22所示，热继电器的导板采用差动机构，在断相工作时，其中两相电流增大，一相逐渐冷却，这样可使热继电器的动作时间缩短，从而更有效地保护电动机。图1-22差动式断相保护装置动作原理图2.热继电器的型号和符号（1）型号。热继电器的型号标志组成及其含义如下：EMBEDVisio.Drawing.11（2）电气符号。热继电器的图形符号及文字符号如图1-23所示。图1-23热继电器图形、文字符号3.热继电器的主要参数（1）热元件额定电流热元件的最大整定电流值。（2）整定电流：热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。（3）热继电器额定电流：热继电器中，可以安装的热元件的最大整定电流值。4.热继电器的选择与常见故障的处理方法热继电器主要用于电动机的过载保护，使用中应考虑电动机的工作环境、启动情况、负载性质等因素，具体应按以下几个方面来选择。（1）热继电器结构形式的选择：Y接法的电动机可选用两相或三相结构热继电器；△接法的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。（2）根据被保护电动机的实际启动时间选取6倍额定电流下具有相应可返回时间的热继电器。一般热继电器的可返回时间大约为6倍额定电流下动作时间的50%~70%。（3）热元件额定电流一般可按下式确定：式中，INEMBEDEquation.3——热元件额定电流；IMNEMBEDEquation.3——电动机的额定电流。对于工作环境恶劣、启动频繁的电动机，则按下式确定：热元件选好后，还需用电动机的额定电流来调整它的整定值。（4）对于重复短时工作的电动机(如起重机电动机)，由于电动机不断重复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得不到可靠的过载保护。因此，不宜选用双金属片热继电器，而应选用过电流继电器或能反映绕组实际温度的温度继电器来进行保护。热继电器的常见故障及其处理方法如表1-11所示。表1-11热继电器的常见故障及其处理方法故障现象产生原因处理方法热继电器误动作或动作太快1.整定电流偏小2.操作频率过高3.连接导线太细1.调大整定电流2.调换热继电器或限定操作频率3.选用标准导线热继电器不动作1.整定电流偏大2.热元件烧断或脱焊3.导板脱出1.调小整定电流2.更换热元件或热继电器3.重新放置导板并试验动作灵活性热元件烧断1.负载侧电流过大2.反复3.短时工作4.操作频率过高1.排除故障调换热继电器2.限定操作频率或调换合适的热继电器主电路不通1.热元件烧毁2.接线螺钉未压紧1.更换热元件或热