規則第 8、16、160~165 條

馬達啟動電流與過載保護

一顆 1/2 HP 的加壓馬達銘牌寫 3.6 A,但啟動瞬間會衝到 20 A 以上。所以馬達迴路有兩個保護,而且不能互相取代:NFB 擋短路(額定抓 1.75–2.5 倍,故意放大才不會啟動就跳)、過載電驛 TH-RY 擋繞組過熱(抓 1.15–1.25 倍)。把 NFB 當過載用,繞組燒了它還不會跳。

馬達銘牌條件

距離會影響啟動瞬間的壓降 —— 這才是「馬達起不來」最常見的原因。

電流、保護與壓降

按「計算」取得結果。

常見馬力的額定與啟動電流

3φ 220 V · 直接啟動(6 倍)· 典型 η/pf
馬力 軸輸出 1φ 220 V 3φ 220 V 啟動電流(3φ) TH-RY 設定
0.25 HP 0.19 kW 2.4 A 1.4 A 8 A 1.6–1.7 A
0.5 HP 0.37 kW 3.9 A 2.2 A 13 A 2.6–2.8 A
1 HP 0.75 kW 6.5 A 3.7 A 22 A 4.3–4.7 A
2 HP 1.5 kW 11.4 A 6.6 A 39 A 7.5–8.2 A
3 HP 2.2 kW 15.6 A 9 A 54 A 10.4–11.3 A
5 HP 3.7 kW 24.4 A 14.1 A 85 A 16.2–17.6 A
7.5 HP 5.5 kW 34.6 A 20 A 120 A 23–25 A
10 HP 7.5 kW 45.6 A 26.3 A 158 A 30.3–32.9 A

這是典型值,不是法規表。同樣 2 HP,品牌不同、極數不同,額定電流可以差 15%。 動工前請看銘牌上的 FLA(不是 HP)——銘牌沒有的話,用上面的值再留 10% 餘裕。 單相與三相差約 1.7 倍,所以「同一顆馬達改接三相」電流會掉,但這不是省電,是電壓不同。

四種啟動方式的差別

啟動電流與啟動轉矩的取捨
啟動方式啟動電流啟動轉矩適用與限制
直接啟動(DOL) 6 ×5–8 倍 100% 最便宜、啟動轉矩最大。容量大或供電端弱時,啟動瞬間壓降會讓整排燈閃
Y-Δ 降壓啟動 2.5 ×2.0–2.7 倍 33% 電流與轉矩都降為 1/3。只適合「輕載啟動」(風機、離心泵),重載會起不來
軟啟動器 3 ×2.5–4 倍 可調 30–80% 可設定升壓時間與限流值,降低機械衝擊;不改變運轉轉速
變頻器(VFD) 1.2 ×1.0–1.5 倍 可調至 100%+ 啟動電流最小又能調速,但要注意諧波、長線壓降與軸承電流

Y-Δ 的啟動電流與轉矩都只有直接啟動的 1/3,所以重載啟動(往復式泵、空壓機帶壓啟動)常常起不來 —— 不是故障,是本來就設計成輕載啟動。這種負載要嘛用軟啟動、要嘛先把負載卸掉。

NFB 與 TH-RY 為什麼不能互換

一個擋短路,一個擋過熱
保護元件保護什麼額定/設定為什麼是這個數字
NFB(無熔線斷路器) 短路、接地故障 1.75–2.5 × FLA 啟動瞬間是 6 倍電流,額定抓太小會一啟動就跳。它不負責長時間的過載
TH-RY(過載電驛) 繞組過熱 1.15–1.25 × FLA 設定在額定電流的附近,讓繞組在過熱前先跳脫。SF ≥ 1.15 的馬達才可以用到 125%
電磁開關(MS) 啟停控制 依額定電流選 接點容量要 ≥ 馬達額定;啟動電流是「耐受」而非「額定」,選型看 AC-3 等級

實務上最常見的錯誤:把 TH-RY 轉到最大「避免跳脫」。 這等於把保護拆掉 —— 軸承卡死、欠相、電壓過低時繞組會一路升溫到燒毀, 而 NFB 因為額定是 2.5 倍,完全不會動作。

啟動壓降才是「馬達起不來」的主因

規則第 9 條的 3% 是運轉壓降,不是啟動瞬間。啟動電流是 6 倍,壓降也大約是 6 倍 —— 20 m 的 2.0 mm 線跑 3.9 A 只有 0.7% 壓降,但啟動瞬間是 23 A,壓降可能超過 4%。壓降超過 10% 時,電磁開關會「吱吱叫」吸不住、馬達轉矩不足而起不動,久了就燒掉。

判斷方式:啟動時燈泡會不會閃一下。會閃就代表壓降已經很明顯,該加大線徑或縮短距離。

這個工具怎麼算的

四步
步驟公式/依據說明
① 額定電流 3φ: I = kW×1000 ÷ (√3 × V × pf × η)
1φ: I = kW×1000 ÷ (V × pf × η)
規則第 16 條
kW 是軸輸出,一定要除以效率換成輸入功率。直接拿 kW ÷ (√3 × V) 會少算 20–30%,是最常見的計算錯誤。
② 啟動電流 I_start = k × FLA
規則第 160~165 條
k 依啟動方式:直接啟動 6、Y-Δ 2.5、軟啟動 3、變頻 1.2。這個倍數決定 NFB 要放大到多少才不會啟動就跳。
③ 過載保護設定 TH-RY = 1.15–1.25 × FLA
規則第 160~165 條
一般取 115%;服務係數 1.15 以上的馬達可用到 125%。設定值要落在這個區間,不是越大越好。
④ 啟動壓降 Vdrop = √3(或 2) × I_start × R
規則第 9 條
用啟動電流算,不是運轉電流。第 9 條的 3% 是運轉值;啟動瞬間以 10% 以內為目標,超過就會有吸不住、跳脫、其他設備閃爍的問題。
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