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熱繼電器是用于電動機或其它電氣設備、電氣線路的過載保護的保護電器。 電動機在實際運行中， 如拖動生產機械進行工作過程中若機械出現不正常的情況或電路異常使電動機遇到過載，則電動機轉速下降、繞組中的電流將增大，使電動機的繞組溫度升高。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，電動機繞組的溫升就會超過允許值，使電動機繞組老化，縮短電動機的使用壽命，嚴重時甚至會使電動機繞組燒毀。所以，這種過載是電動機不能承受的。熱繼電器就是利用電流的熱效應原理，在出現電動機不能承受的過載時切斷電動機電路，為電動機提供過載保護的保護電器。
熱繼電器是一種電氣保護元件。它是利用電流的熱效應來推動動作機構使觸頭閉合或斷開的保護電器，主要用于電動機的過載保護、斷相保護、電流不平衡保護以及其他電氣設備發熱狀態時的控制。
由電阻絲做成的熱元件，其電阻值較小，工作時將它串接在電動機的主電路中，電阻絲所圍繞的雙金屬片是由兩片線膨脹系數不同的金屬片壓合而成，左端與外殼固定。當熱元件中通過的電流超過其額定值而過熱時，由于雙金屬片的上面一層熱膨脹系數小， 而下面的大，使雙金屬片受熱后向上彎曲，導致扣板脫扣，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。觸點是串接在電動機的控制電路中的，使得控制電路中的接觸器的動作線圈斷電，從而切斷電動機的主電路。