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전동기의 과부하는 전기적으로나 기계적인 손상을 가져오기 때문에 과부하보호 장치는 어느 경우에서나 신속히 작동할 수 있어야 합니다. 전동기의 전류는 전동기부하에 정비례하는 것으로 이 전류에 의해 과부하장치가 동작할 수 있다면 기기와 전동기는 보호됩니다.
과부하보호기는 다상전동기의 전동기단자에 직렬로 열전소자를 연결해 놓으면 보하가 되는 것입니다. 이들 전기접점에 의해 작동되는 열전소자는 자기제어가 사용될 때 회로를 개방시킬 수가 있습니다.
수동기동기나 제어기를 사용하면 열전소자는 선로접점에서 기계적으로 떨어지게 되는데 기존장치는 2개의 과부하보호를 사용했으나 현대에는 3개의 과부하보호기가 사용됩니다.
과부하계전기는 과부하의 비율 %에 따라 작동되는데 미소한 과부하상태에서는 계전기가 지연작동되는 반면, 심한 과부하의 경우에는 과부하가 되는 순간에 회로를 개방시킵니다. 그러나 과부하계전기는 단락회로의 보호 등으로는 사용되지 못하는데 이는 단락상태에서는 계전기접점이 전동기와 다른 전기장차를 손상시키도록 오랫동안 작동하기 때문입니다.
과부하보호장치의 이상적인 선택은 불가능하나 제조업체에서는 각 전동기에 대한 정격전류가 정해져 있기 때문에 과부하계전기의 적절한 가열소자를 선택하면 됩니다.
전동기가 과부하가 되는 경우에는 과부하보호장치에 결함이 있는 것이므로 전동기의 과부하 장치로서의 용량이 적당한지의 여부를 파악하기 위해 정확한 전류의 값을 측정해야 합니다. 전동기의 과부하전류가 확인되면 이는 기계적인 용량에 의해 생긴 것인지 또는 전동기권선 자체에 불량에 의한 것인지를 확인해야 합니다. 최근에는 전동기를 생산할 때에는 전동기가 과부하전류로부터 충분히 보호될 수 있는 용량의 보호장치를 같이 생산하고 있습니다.
과부하보호장치를 통하는 전류가 증가하여 시간지연이 늘어났을 때에는 전동기의 권선을 조정하여 차단시간을 적당히 맞추어야 합니다. 3상 전동기에서 한 상이 차단되면 전동기는 보통 단상전동기 형태로 작동되는데 이러한 상태는 나머지 두 단자에 전류가 흐르게 되므로 과전류를 유발하게 되고 이 과전류는 전동기트립의 원인이 됩니다. 또한 선로와 전동기의 권선 자체를 접속시키지 않기 때문에 전동기의 권선을 소손시키는 원인이 됩니다.