熱繼電器是一種用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的電氣設(shè)備，其主要作用是在電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)切斷電源，以防止電動(dòng)機(jī)因過(guò)載而損壞。熱繼電器的工作原理是利用電流的熱效應(yīng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，電流增大，熱繼電器內(nèi)部的雙金屬片受熱彎曲，從而觸發(fā)繼電器動(dòng)作，切斷電源。

在熱繼電器中，發(fā)熱元件是其核心部件，其作用是將電流轉(zhuǎn)換為熱量，以驅(qū)動(dòng)雙金屬片彎曲。那么，熱繼電器的發(fā)熱元件是與主電路并聯(lián)還是串聯(lián)呢？

答案是：熱繼電器的發(fā)熱元件與主電路串聯(lián)。

下面，我們將詳細(xì)分析熱繼電器的工作原理、發(fā)熱元件的作用以及為什么發(fā)熱元件需要與主電路串聯(lián)。

一、熱繼電器的工作原理

1. 熱繼電器的組成

熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等部分組成。其中，發(fā)熱元件是將電流轉(zhuǎn)換為熱量的關(guān)鍵部件，雙金屬片是驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作的機(jī)械部件，觸點(diǎn)是控制電源通斷的關(guān)鍵部件，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整熱繼電器的保護(hù)電流。

2. 熱繼電器的工作原理

當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電流通過(guò)發(fā)熱元件，發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量，但由于電流較小，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量不足以使雙金屬片彎曲。此時(shí)，雙金屬片保持原狀，觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)正常工作。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，電流增大，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量也隨之增大。當(dāng)熱量達(dá)到一定程度時(shí)，雙金屬片受熱彎曲，推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使觸點(diǎn)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)的電源，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

二、發(fā)熱元件的作用

1. 將電流轉(zhuǎn)換為熱量

發(fā)熱元件的主要作用是將電流轉(zhuǎn)換為熱量。當(dāng)電流通過(guò)發(fā)熱元件時(shí)，由于發(fā)熱元件的電阻，電流會(huì)產(chǎn)生熱量。這種熱量與電流的大小成正比，即電流越大，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量越多。

2. 驅(qū)動(dòng)雙金屬片彎曲

發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量作用于雙金屬片，使雙金屬片受熱彎曲。雙金屬片的彎曲程度與發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量成正比，即熱量越大，雙金屬片彎曲的程度越大。

3. 控制觸點(diǎn)動(dòng)作

雙金屬片彎曲到一定程度時(shí)，會(huì)推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使觸點(diǎn)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)的電源。因此，發(fā)熱元件通過(guò)控制雙金屬片的彎曲程度，間接控制觸點(diǎn)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。

三、為什么發(fā)熱元件需要與主電路串聯(lián)

1. 保證發(fā)熱元件與電動(dòng)機(jī)電流相同

熱繼電器的保護(hù)功能是基于電流的熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。為了確保發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量與電動(dòng)機(jī)的電流成正比，發(fā)熱元件需要與主電路串聯(lián)。這樣，無(wú)論電動(dòng)機(jī)的負(fù)載如何變化，發(fā)熱元件中的電流都與電動(dòng)機(jī)中的電流相同，從而保證發(fā)熱元件能夠準(zhǔn)確地反映電動(dòng)機(jī)的過(guò)載情況。

2. 避免發(fā)熱元件過(guò)熱

如果發(fā)熱元件與主電路并聯(lián)，那么發(fā)熱元件中的電流將遠(yuǎn)小于電動(dòng)機(jī)中的電流。這將導(dǎo)致發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量不足，無(wú)法準(zhǔn)確反映電動(dòng)機(jī)的過(guò)載情況。同時(shí)，由于發(fā)熱元件中的電流較小，其電阻損耗較小，長(zhǎng)時(shí)間工作可能導(dǎo)致發(fā)熱元件過(guò)熱，影響熱繼電器的使用壽命。

3. 簡(jiǎn)化熱繼電器的設(shè)計(jì)

將發(fā)熱元件與主電路串聯(lián)，可以簡(jiǎn)化熱繼電器的設(shè)計(jì)。由于發(fā)熱元件中的電流與電動(dòng)機(jī)中的電流相同，熱繼電器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)只需要調(diào)整發(fā)熱元件的電阻，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)電流的調(diào)節(jié)。這大大簡(jiǎn)化了熱繼電器的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。

四、結(jié)論

綜上所述，熱繼電器的發(fā)熱元件需要與主電路串聯(lián)，以保證其能夠準(zhǔn)確地反映電動(dòng)機(jī)的過(guò)載情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。同時(shí)，發(fā)熱元件與主電路串聯(lián)還可以避免發(fā)熱元件過(guò)熱，簡(jiǎn)化熱繼電器的設(shè)計(jì)，提高熱繼電器的使用壽命和可靠性。

在實(shí)際應(yīng)用中，熱繼電器的選擇和使用需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率、負(fù)載特性和使用環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮。正確選擇和使用熱繼電器，可以有效地保護(hù)電動(dòng)機(jī)，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。