Phần tử cơ bản của rơ le nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn.
Khi đốt nóng do dòng điện, phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.
Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ, do đó khi chọn rơ le nhiệt cần phải chọn loại phù hợp với động cơ thì mới có tác dụng bảo vệ. Nhiều trường hợp người dùng chọn rơ le nhiệt theo dòng của contactor hoặc aptomat là không đúng dẫn tới động cơ bị cháy khi quá tải.
Chọn rơ le nhiệt có ngưỡng điều chỉnh tương ứng với dải hoạt động của động cơ hoặc cao hơn một chút. Ngưỡng điều chỉnh thấp nhất của rơ le nhiệt nên thấp hơn khoảng giữa trong dải hoạt động của động cơ. Ngưỡng điều chỉnh cao nhất của rơ le nhiệt phải cao hơn ngưỡng trên của dải hoạt động của động cơ.
Bảng 2.3: Bảng chọn rơ le theo ngưỡng hoạt động của động cơ
Ví dụ: động cơ 3 pha 380V 15kW có dải hoạt động 22-34A. Nếu chọn rơ le nhiệt của hãng Mitsubishi thì chọn TH-T50 35A (30-40A). Trong khi đó có thể chọn contactor và aptomat từ 40A hoặc cao hơn.
Như vậy với động cơ 3 pha 3kW ta chọn rơ le nhiệt Schneider LRE14 (7-10A), tương thích cho lắp đặt với contactor Easypact TVS.