双金属片式热过载继电器——内部结构全拆解



一、一张图看懂整体结构


┌─────────────────────────────────────────┐
│ 热过载继电器 外壳 │
│ ┌─────────────────────────────────┐ │
│ │ ① 双金属片（核心感应元件） │ │
│ │ ┌──┐ │ │
│ │ │主│← ② 加热丝（串联主回路） │ │
│ │ │回│ │ │
│ │ │路│ │ │
│ │ └──┘ │ │
│ │ ③ 推杆 / 杠杆传动机构 │ │
│ │ ┌──┐ │ │
│ │ │触│← ④ 常闭/常开触点 │ │
│ │ │点│ │ │
│ │ └──┘ │ │
│ │ ⑤ 复位按钮（手动/自动） │ │
│ │ ⑥ 电流整定旋钮（调节阈值） │ │
│ │ ⑦ 温度补偿片（环境补偿） │ │
│ └─────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘




二、七大核心部件逐一拆解

① 双金属片（灵魂元件）


加热丝穿过
↓
┌──────────────┐
│ ┌──────────┐ │
│ │ 金属A │ │ ← 高膨胀系数（如铜合金）
│ │（主动层）│ │
│ ├──────────┤ │ ← 铆接/焊接在一起
│ │ 金属B │ │ ← 低膨胀系数（如镍铁合金）
│ │（被动层）│ │
│ └──────────┘ │
└──────────────┘


原理：
- 两种膨胀系数不同的金属压合在一起
- 加热时，金属A膨胀多 → 整体向金属B一侧弯曲
- 冷却后自动回直

> 🔑 关键参数：弯曲程度 ∝ 温度 ∝ 电流² × 时间



② 加热丝（能量来源）


主回路电流 → 加热丝（低电阻，大电流）→ 发热

○────[加热丝]────○
↑ ↑
L1 接线端 T1 接线端


- 直接串联在电机主回路中
- 电流越大 → 发热越多 → 双金属片弯曲越快
- 有的设计是加热丝直接绕在双金属片上，有的是间接加热



③ 传动机构（杠杆 + 推杆）


双金属片弯曲
↓
┌──┴──┐
│杠杆 │──→ 放大位移
└──┬──┘
↓
┌──┴──┐
│推杆 │──→ 推动触点动作
└──┬──┘
↓
触点跳开/闭合


作用： 将双金属片微小的弯曲位移放大，驱动触点可靠动作。



④ 触点系统（执行元件）


常闭触点（NC） 常开触点（NO）
┌──────┐ ┌──────┐
──────┤ 触点 ├────── ○ ○
└──────┘

正常时：NC闭合，电机运转
过载时：NC断开 → 控制回路断电 → 接触器释放 → 电机停转


| 触点类型 | 状态 | 用途 |
||||
| 95-96（NC） | 正常闭合 | 串入接触器线圈回路，过载时断开 |
| 97-98（NO） | 正常断开 | 接报警指示灯，过载时闭合报警 |



⑤ 电流整定旋钮（调节阈值）


┌───┐
│旋钮│ ──→ 改变传动机构的初始距离/杠杆比
└───┘
┌──────────────┐
│ 刻度：6.3A │
│ ... │
│ 100A │
└──────────────┘


原理：
- 旋钮改变的是双金属片与推杆之间的初始距离
- 距离越小 → 稍微弯曲就碰到 → 动作电流越小
- 距离越大 → 需要弯曲更多才碰到 → 动作电流越大



⑥ 复位按钮


┌─────────┐
│ RESET │ ← 按下复位
└─────────┘

有两种：
① 手动复位（需人工按下）
② 自动复位（冷却后自动恢复，默认）




⑦ 温度补偿双金属片（环境补偿）


┌──────────────┐
│ 补偿片 │ ← 与主双金属片弯曲方向相反
│ （抵消环境温度变化的影响）│
└──────────────┘


为什么需要？
- 环境温度高 → 主双金属片也会微微弯曲 → 可能误动作
- 补偿片反向弯曲 → 抵消环境影响 → 只对过载电流响应



三、工作全过程动画分解


步骤1：正常运行
═══════════════════════════
电机电流正常 → 加热丝微热 → 双金属片基本平直
→ 杠杆不动作 → NC触点闭合 → 接触器吸合 → 电机转

步骤2：过载发生
═══════════════════════════
电机堵转/过载 → 电流飙升 → 加热丝剧烈发热
→ 双金属片弯曲 ──→ 杠杆放大位移 ──→ 推杆动作
→ NC触点断开 ──→ 接触器线圈断电 ──→ 电机停止！

步骤3：冷却复位
═══════════════════════════
断电/排除故障 → 冷却 → 双金属片恢复平直
→ 按复位键（手动型）→ 触点复位 → 可重新启动




四、接线实操（以常用JR36/T系列为例）


主回路（大电流）：
L1 ──── [热继电器] ──── 电机U
L2 ──── [热继电器] ──── 电机V
L3 ──── [热继电器] ──── 电机W

控制回路（小电流）：
控制电源 ──→ 停止按钮 ──→ 启动按钮 ──→ 接触器线圈(A1/A2)
│
热继电器NC触点(95-96) ← 串在这里！
│
N


> ⚠️ 重点：95-96必须串在接触器线圈回路里，不是串在主回路！



五、整定电流怎么算？


公式：I设定 = 电机额定电流 × (0.95 ~ 1.05)

举例：
电机铭牌：额定电流 20A
热继电器整定：20 × 1.0 = 20A
→ 旋钮调到 20A 位置

注意：
✅ 轻载启动：取 0.95 倍（防止启动误跳）
✅ 重载启动：取 1.05 倍（保证启动不跳）
❌ 绝不能调到比额定电流大很多（失去保护意义）




六、常见故障与排查

| 故障现象 | 可能原因 | 解决方法 |
||||
| 电机没过载就跳了 | 整定值太小 / 环境温度太高 | 调大整定值 / 改善散热 |
| 过载了不跳 | 整定值太大 / 双金属片损坏 | 调小整定值 / 更换继电器 |
| 跳了之后无法复位 | 未冷却 / 手动型需按复位 | 等待冷却 / 按复位按钮 |
| 触点烧蚀不通 | 触点氧化/电弧烧坏 | 更换触点或整个继电器 |



七、一句话总结

> 双金属片热过载继电器 = 电流加热 → 双金属片弯曲 → 杠杆放大 → 触点断开 → 电机保护

它是电机的"温度感知保险丝"，不防短路（那是断路器的活），专门防长期过载。



需要我进一步讲解选型计算、与断路器配合、或者实物拆解视频推荐吗？