Un relé de sobrecarga térmica es un pequeño dispositivo electromecánico que protege los motores contra el sobrecalentamiento. Estos relés ayudan a controlar la corriente eléctrica que va al motor para evitar que se sobrecaliente. Si el motor extrae demasiada electricidad durante un período prolongado de tiempo, el relé puede voltearse y cortar la alimentación al motor para evitar daños.
El relé de sobrecarga térmica tiene tres relés bimetálicos o de tira que están equipados con elementos de disparo bimetálicos. La corriente para el motor recorre estos tres elementos. Los elementos y polos de disparo se calientan directamente por la corriente eléctrica o indirectamente por la corriente pasando a través del bobinado de calentamiento aislado que forma parte de la carcasa protectora alrededor del polo o tira. Cuando demasiada corriente eléctrica pasa a través del polo, hace que se sobrecaliente. Cuando el polo se sobrecalienta, comienza a doblarse. Esto hace que los elementos de disparo se activen, liberando el relé y haciendo que los contactos cambien de posición, apagando el suministro eléctrico al motor. Debido a que están diseñados para ayudar a evitar el sobrecalentamiento y causar daños al motor, las lecturas de temperatura proporcionadas por el relé de sobrecarga térmica podrían estar más calientes de lo que realmente está el motor. El relé trabaja para apagar el exceso de corriente eléctrica antes de que llegue al motor, lo que resulta en la discrepancia de temperatura.