与热保护器不同，过载保护器内有一个或多个小电热器（电热丝或电热片），电热器串联在单相或三相主回路中。当电机出现过载时，电流增大，电热器温度迅速升高并引起双金属片变形，连接主回路的触点分离，压缩机停机。过载保护器也可以通过壳体传热，过载保护器本身也是一个热保护器。过载保护器体积大，热响应比较慢。外置过载保护器不能当热保护器使用。在安装方面，各有利弊。热保护器与主回路无关，对电机电流几乎没有限制，SOCK-V生产厂家推荐，但需要串联在控制回路中，接线复杂。过载保护器直接串联在主回路，不需要额外接线，简单直观，但不适合电流很大的电器，以免触点拉弧或焊合。热保护器可以很好的应付电机过热，比如电压异常、相不平衡甚至缺相引起的过热，电机冷却不足（如制冷剂泄漏和回气压力过低）引起的过热，高低压串气（涡盘损坏、活塞环损坏、泄压阀打开等）引起的过热、润滑不良、抱轴甚至堵转等引起的过热。
复合型大压缩机的工作电流很大，过载保护器吸合时引会起电弧，无法使用。普遍采用的保护方式热敏电阻+电子模块的保护方式。在三相绕组中布置几个热敏电阻，并将热敏电阻串联（也有并联的）起来，与电子模块相应端子（如S1、S2）相连。当热敏电阻温度到达某个临界温度时，其阻值会从正常温度下的几百欧姆剧烈增大到几千欧姆甚至上万欧姆，触发电子模块内的控制回路（如M1、M2）断开，压缩机停机；而当温度降低到设定值后，模块内控制回路会自动闭合，电机恢复运转。
目前使用的热保护器和过载保护器的局限在与无法从根子上避免上述所有现象的发生，对电机的保护也只能停留于事后的“冷却疗法”，即暂时停机，让压缩机自然冷却，再运转。热保护器和过载保护器没有吸合次数限制，电机往往会在“保护－运转－再保护－再运转”的循环中烧毁。对于突发事件，如由铜屑等引起的绕组绝缘损坏或短路，电机会瞬间高温烧毁，热保护器和过载保护器都来不及反应，无法保护。
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