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。 [1] 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。使用熱繼電器對電動機進行過載保護時,將熱元件與電動機的定子繞組串聯,將熱繼電器的常閉觸頭串聯在交流接觸器的電磁線圈的控制電路中,并調節整定電流調節旋鈕,使人字形撥桿與推桿相距一適當距離。
當電動機正常工作時,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。常閉觸頭處于閉合狀態,交流接觸器保持吸合,電動機正常運行。若電動機出現過載情況,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。
熱繼電器其它部分的作用如下:人字形撥桿的左臂也用雙金屬片制成,當環境溫度發生變化時,主電路中的雙金屬片會產生一定的變形彎曲,這時人字形撥桿的左臂也會發生同方向的變形彎曲,從而使人字形撥桿與推桿之間的距離基本保持不變,保證熱繼電器動作的準確性。這種作用稱溫度補償作用。螺釘8是常閉觸頭復位方式調節螺釘。

有斷開按鈕,按下斷開按鈕時,常閉觸頭打開串聯接觸器開路,斷開負載,釋放斷開按鈕后,負載通過接觸器重新工作。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。裝設時必須了解保護對象的額定電流,選擇規格必須為額定電流的 20%。通常直接裝設于電動機的啟動接觸器(Magnetic Switch)之后。當電流過高或者因負載電流超過設定時,就會啟動過載繼電器而斷回路,雖然可借由重設紐回復通路,但如果裝置過載繼電器啟動時,不可任意調高設定電流,應查明過載原因,否則極易燒毀被保護之裝置。