《電機(jī)控制技術(shù)》課件-教案 1.6.3熱繼電器

淄博職業(yè)學(xué)院《電機(jī)控制技術(shù)》課單元教學(xué)設(shè)計(jì)方案教師：序號(hào)：1.6.3授課時(shí)間授課班級(jí)上課地點(diǎn)教學(xué)單元名稱熱繼電器課時(shí)數(shù)0.125教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生掌握熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理；使學(xué)生了解熱繼電器的主要參數(shù)；培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)熱繼電器的主要參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理目標(biāo)群體普專教學(xué)環(huán)境實(shí)訓(xùn)室教學(xué)方法項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、講練結(jié)合等時(shí)間安排教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)回顧引入：時(shí)間繼電器。新授內(nèi)容：熱繼電器熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動(dòng)機(jī)）的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理動(dòng)作的電器，它具有與電動(dòng)機(jī)容許過(guò)載特性相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接觸器配合使用，用于對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷和斷相保護(hù)。圖1-20所示為熱繼電器的保護(hù)特性和外形圖。時(shí)間安排教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)按相數(shù)來(lái)分，熱繼電器有單相、兩相和三相式三種類型。按功能來(lái)分，三相式的熱繼電器又有帶斷相保護(hù)裝置和不帶斷相保護(hù)裝置的。按復(fù)位方式分，熱繼電器有自動(dòng)復(fù)位的和手動(dòng)復(fù)位的，所謂自動(dòng)復(fù)位是指觸頭斷開(kāi)后能自動(dòng)返回。按溫度補(bǔ)償分，有帶溫度補(bǔ)償?shù)暮筒粠囟妊a(bǔ)償?shù)摹?.熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-21所示是雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖中可見(jiàn)，熱繼電器主要由雙金屬片、熱元件、復(fù)位按鈕、傳動(dòng)桿、拉簧、調(diào)節(jié)旋鈕、復(fù)位螺絲、觸點(diǎn)和接線端子等組成。雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬輾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。使用時(shí)，把熱元件串接于電機(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，而常閉觸點(diǎn)串接于電動(dòng)機(jī)的控制電路中。圖1-21

雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖當(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到位，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)，雙金屬片受熱量增大而發(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。熱繼電器動(dòng)作后一般不能自動(dòng)復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位。熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪于不同位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。熱繼電器具有反時(shí)限保護(hù)特性，即過(guò)載電流大，動(dòng)作時(shí)間短；過(guò)載電流小，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流為額定電流時(shí)，熱繼電器應(yīng)長(zhǎng)期不動(dòng)作。其保護(hù)特性如表1-10所示。表1-10熱繼電器的保護(hù)特性序號(hào)整定電流倍數(shù)動(dòng)作時(shí)間試驗(yàn)條件11.05>2h冷態(tài)21.2<2h熱態(tài)31.6<2min熱態(tài)46>5s冷態(tài)由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時(shí)過(guò)載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)。電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行是電動(dòng)機(jī)燒毀的主要原因之一，因此要求熱繼電器還應(yīng)具備斷相保護(hù)功能，如圖1-22所示，熱繼電器的導(dǎo)板采用差動(dòng)機(jī)構(gòu)，在斷相工作時(shí)，其中兩相電流增大，一相逐漸冷卻，這樣可使熱繼電器的動(dòng)作時(shí)間縮短，從而更有效地保護(hù)電動(dòng)機(jī)。圖1-22差動(dòng)式斷相保護(hù)裝置動(dòng)作原理圖2.熱繼電器的型號(hào)和符號(hào)（1）型號(hào)。熱繼電器的型號(hào)標(biāo)志組成及其含義如下：EMBEDVisio.Drawing.11（2）電氣符號(hào)。熱繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1-23所示。圖1-23熱繼電器圖形、文字符號(hào)3.熱繼電器的主要參數(shù)（1）熱元件額定電流熱元件的最大整定電流值。（2）整定電流：熱元件能夠長(zhǎng)期通過(guò)而不致引起熱繼電器動(dòng)作的最大電流值。（3）熱繼電器額定電流：熱繼電器中，可以安裝的熱元件的最大整定電流值。4.熱繼電器的選擇與常見(jiàn)故障的處理方法熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，使用中應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、啟動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素，具體應(yīng)按以下幾個(gè)方面來(lái)選擇。（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇：Y接法的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)熱繼電器；△接法的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。（2）根據(jù)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間選取6倍額定電流下具有相應(yīng)可返回時(shí)間的熱繼電器。一般熱繼電器的可返回時(shí)間大約為6倍額定電流下動(dòng)作時(shí)間的50%~70%。（3）熱元件額定電流一般可按下式確定：式中，INEMBEDEquation.3——熱元件額定電流；IMNEMBEDEquation.3——電動(dòng)機(jī)的額定電流。對(duì)于工作環(huán)境惡劣、啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)，則按下式確定：熱元件選好后，還需用電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)調(diào)整它的整定值。（4）對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)(如起重機(jī)電動(dòng)機(jī))，由于電動(dòng)機(jī)不斷重復(fù)升溫，熱繼電器雙金屬片的溫升跟不上電動(dòng)機(jī)繞組的溫升，電動(dòng)機(jī)將得不到可靠的過(guò)載保護(hù)。因此，不宜選用雙金屬片熱繼電器，而應(yīng)選用過(guò)電流繼電器或能反映繞組實(shí)際溫度的溫度繼電器來(lái)進(jìn)行保護(hù)。熱繼電器的常見(jiàn)故障及其處理方法如表1-11所示。表1-11熱繼電器的常見(jiàn)故障及其處理方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法熱繼電器誤動(dòng)作或動(dòng)作太快1.整定電流偏小2.操作頻率過(guò)高3.連接導(dǎo)線太細(xì)1.調(diào)大整定電流2.調(diào)換熱繼電器或限定操作頻率3.選用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線熱繼電器不動(dòng)作1.整定電流偏大2.熱元件燒斷或脫焊3.導(dǎo)板脫出1.調(diào)小整定電流2.更換熱元件或熱繼電器3.重新放置導(dǎo)板并試驗(yàn)動(dòng)作靈活性熱元件燒斷1.負(fù)載側(cè)電流過(guò)大2.反復(fù)3.短時(shí)工作4.操作頻率過(guò)高1.排除故障調(diào)換熱繼電器2.限定操作頻率或調(diào)換合適的熱繼電器主電路不通1.熱元件燒毀2.接線螺釘未壓緊1.更換熱元件或熱