當(dāng)電動機正常工作時，通過熱元件的電流即為電動機的額定電流，熱元件發(fā)熱，雙金屬片受熱后彎曲，使推桿剛好與人字形撥桿接觸，而又不能推動人字形撥桿。熱繼電器的工作原理是電流入熱元件的電生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。常閉觸頭處于閉合狀態(tài)，交流接觸器保持吸合，電動機正常運行。若電動機出現(xiàn)過載情況，繞組中電流增大，通過熱繼電器元件中的電流增大使雙金屬片溫度升得更高，彎曲程度加大，推動人字形撥桿，人字形撥桿推動常閉觸頭，使觸頭斷開而斷開交流接觸器線圈電路，使接觸器釋放、切斷電動機的電源，電動機停車而得到保護。

熱過載繼電器的熱元件直接或經(jīng)過電流互感器接到電動機電路中。在安放時，如果發(fā)熱元件在雙金屬片的下方，雙金屬片就熱得快，動作時間短。當(dāng)電動機過載時，主雙金屬片被加熱到動作溫度，使繼電器動作，分斷電動機的動力電路，使電動機免受過載而損壞。熱過載繼電器的動作時間與過載電流的大小按反時限的關(guān)系變化，因此，其熱特性易與電動機的熱特性配合，而且還有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，動作性能穩(wěn)定，使用方便等特點。

有斷開按鈕，按下斷開按鈕時，常閉觸頭打開串聯(lián)接觸器開路，斷開負載，釋放斷開按鈕后，負載通過接觸器重新工作。由此可見，熱繼電器與熔斷器的作用是不同的，熱繼電器只能作過載保護而不能作短路保護，而熔斷器則只能作短路保護而不能作過載保護。使用事項編輯過載繼電器只能作為控制電動機的過載保護，不能作為短路保護。裝設(shè)時必須了解保護對象的額定電流，選擇規(guī)格必須為額定電流的 20%。通常直接裝設(shè)于電動機的啟動接觸器(Magnetic Switch)之后。當(dāng)電流過高或者因負載電流超過設(shè)定時，就會啟動過載繼電器而斷回路，雖然可借由重設(shè)紐回復(fù)通路，但如果裝置過載繼電器啟動時，不可任意調(diào)高設(shè)定電流，應(yīng)查明過載原因，否則極易燒毀被保護之裝置。