熱繼電器就是利用電流的熱效應工作的保護電器，在電氣控制線路中主要用于電動機的過載保護。熱繼電器根據(jù)過載電流的大小自動調(diào)整動作時間，過載電流大，熱繼電器動作時間較短；過載電流小，熱繼電器動作時間較長；而在正常額定電流時，熱繼電器長期保持無動作。
熱繼電器結(jié)構
熱繼電器由加熱元件、雙金屬片、觸頭系統(tǒng)等組成，其中雙金屬片是關鍵的測量元件。雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬通過機械碾壓形成一體，熱膨脹系數(shù)大的一側(cè)稱為主動層，小的一側(cè)稱為被動層。雙金屬片受熱后產(chǎn)生熱膨脹，但由于兩層金屬的熱膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬又緊密地結(jié)合在一起，致使雙金屬片向被動層一側(cè)彎曲，因受熱而彎曲的雙金屬片產(chǎn)生的機械力就帶動動觸頭產(chǎn)生分斷電路的動作。
熱繼電器原理圖中加熱元件13串接在電動機定子繞組中，電動機繞組電流即為流過加熱元件的電流。
電動機正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片2彎曲，但不足以使熱繼電器動作，只有當電動機過載時，加熱元件產(chǎn)生大量熱量使雙金屬片彎曲位移增大從而推動導板3左移，通過補償雙金屬片14與簧片9將動觸頭連桿5和靜觸頭4分開。
熱繼電器工作原理
1-固定柱2-雙金屬片3-導板4、6-靜觸頭5-動觸頭連桿7-螺釘8-復位按鈕
9-簧片10-彈簧11-支撐桿12-調(diào)節(jié)偏心輪13-加熱元件14-補償雙金屬片
動觸頭連桿5和靜觸頭4是熱繼電器串接于接觸器電氣控制線路中的常閉觸頭，一旦兩觸頭分開，就使接觸器線圈斷電，再通過接觸器的常開主觸頭斷開電動機的電源，使電動機獲得保護。熱繼電器各部件圖形文字符號見圖。
熱繼電器圖形文字符號
a)加熱元件b)熱繼電器觸頭
熱繼電器選用
具有斷相保護能力的熱繼電器可以在三相中的任意一相或兩相斷電時動作，自動切斷電氣控制線路中接觸器的線圈，從而使主電路中的主觸頭斷開，使電動機獲得斷相保護。
電動機斷相運行是電動機燒毀的主要原因。星形接法電動機繞組的過載保護采用三相結(jié)構熱繼電器即可；而對于三角形接法的電動機，斷相時在電動機內(nèi)部繞組中，電流較大的一相繞組的相電流將超過額定相電流，由于熱繼電器加熱元件串接在電源進線位置，所以不會動作，導致電動機繞組因過熱而燒毀，因此必須用帶斷相保護的熱繼電器。
熱繼電器加熱元件的額定電流按被保護電動機的額定電流選用，即加熱元件的額定電流應接近或略大于電動機額定電流。對于星形接法的電動機選用兩相結(jié)構的熱繼電器，而對于三角形接法的電動機則選用三相結(jié)構或三相結(jié)構帶斷相保護的熱繼電器。