選型觀念:看電流,不只看 kW
變頻器保護的是自己的功率模組,模組怕的是電流。所以選型第一個比的是馬達銘牌額定電流和變頻器額定輸出電流,kW 只是第二道檢查。同樣 11 kW,2 極和 6 極馬達電流可能差一成以上;舊馬達、低效率馬達電流也會偏大。
以 220V 11 kW 排煙風機為例,士林 SE3-023-11K 的重載額定輸出電流是 49 A、輕載 51 A(SE3 使用手冊 V1.09 p.18)。在不降額(海拔 1000 m 以下、周溫 50°C 以下、出廠載波)且以重載責務設定時,銘牌電流不超過 49 A 才在額定內;若銘牌寫 52 A,就要往上一級 15K。排煙用途另須依消防設計。
銘牌上要看的 4 個欄位
- kW/HP:1 HP 約 0.746 kW,5 HP 約 3.7 kW。
- V 與 A:同一張銘牌常有 220V、380V 兩組電流,要看和現場電源一樣的那一組。
- 極數(P)或轉速:1800 rpm 左右是 4 極、1200 rpm 是 6 極。
- 絕緣等級與用途:老舊或非變頻用馬達,長電纜時更要注意突波。
ND 與 HD 怎麼分
同一台變頻器通常有兩個額定:輕載(ND/LD)允許約 120% 過載 60 秒,額定電流較高;重載(HD)允許約 150% 過載 60 秒,額定電流較低。各廠名稱不同,例如三菱 FR-A800 的 LD 是 120%、ND 是 150%(型錄 p.27),東元 F510 是只有 ND 的風機泵浦機種(手冊 p.3-37)。
- 離心式風機、離心式泵浦:平方轉矩,轉速降一半轉矩約剩四分之一,啟動輕,在一般工作範圍可用 120% 級(ND/LD)。污水泵、容積式泵或易堵塞的泵不在此列。
- 輸送帶、攪拌、空壓:低速也要接近滿轉矩,卡料時電流衝高,要用 HD。
- 這些情況改用 150% 級:頻繁啟停、要快速煞車、衝擊負載、排煙風機、負載型式不確定。
- 周溫高:各品牌不同,例如士林 SE3 輕載只到 40°C、重載到 50°C(手冊 p.25),三菱 FR-F800 LD 到 50°C;要逐一看所選機型。
5 個常見選錯案例
照 kW 買同級變頻器,沒看銘牌電流。老馬達實際電流比新品大,滿載時一直 OL 過載跳脫。改善:以銘牌電流比對額定輸出電流,不夠就上一級。
攪拌機套用 ND 額定,啟動時阻力大、電流衝到 150%,60 秒內就跳。改善:定轉矩負載一律用 HD 額定電流選型。
大變壓器下面接多台變頻器,輸入端諧波與突波大,整流模組與電容提早壞、功率因數差。改善:加輸入 AC 或直流電抗器(士林 SE3 C、D 框架可外接直流電抗器,手冊 p.37)。
變頻器放機房、馬達在頂樓,線拉 80 m,馬達端突波電壓高,馬達絕緣提早劣化、漏電流變大。改善:士林 SE3 手冊 p.27 為 50 m 以上加輸出交流電抗器或正弦波濾波器並降低載波;其他品牌依各自手冊的電纜長度限制。
換上變頻器後,前級漏電斷路器一開機就跳。高頻漏電流不是一定有絕緣不良,但也不能直接拆掉保護。改善:由合格人員斷電、確認放電並把變頻器與控制電子設備隔離後,依原廠規程檢查馬達與電纜絕緣(士林 SE3 手冊 p.288:量測前拆除主回路配線,控制板端子禁止用高阻計,勿做耐壓試驗);排除真漏電後再降低載波、選用適合變頻器電路的漏電斷路器並由專業人員依現場量測決定感度;是否必須設置看《用戶用電設備裝置規則》第87條列舉場所,例如沉水式泵浦屬第8款。
配線與保護要看哪幾條法規
| 條號 | 重點 |
|---|---|
| 第247條第1款 | 變頻器(可調速驅動系統電力轉換設備)電源導線安培容量不得小於額定輸入電流 1.25 倍;看的是變頻器「輸入」電流,不是馬達電流。 |
| 第250條 | 電源側隔離設備額定不得小於轉換單元額定輸入電流 1.15 倍。 |
| 第220條、第222條第1項 | 電動機分路過電流保護要能承載起動電流,原則上不大於表二二○規定值並有例外;第222條第1項限多具電動機及組合負載設備,其短路及接地故障保護不大於製造廠標示於設備之額定。原廠手冊的推薦表不等於法定上限。 |
| 第248條、第249條 | 變頻器銘牌標示內含電動機過載保護者得免另裝;長時間低速等超出要求速度範圍運轉時,要有過熱保護(積熱保護器、嵌入式熱感測器等)。 |
| 第214條、第202條 | 連續責務單具電動機分路導線不得小於表列滿載電流 1.25 倍;一般型電動機以表二五八滿載電流為準,但低速(低於 1200 rpm)高轉矩、多段速、特定風扇與用電器具等依第202條改用銘牌電流;第214條第6款小型電動機分路導線原則上不小於 3.5 mm²。設有旁路時另依第247條第2款。 |
| 第253、254、256條 | 馬達與操作器非帶電金屬部分接地;變頻器盤箱不分電壓都要接設備接地導線。 |
| 第87條 | 列舉必須裝漏電斷路器的場所,例如沉水式用電器具(第8款)。 |
條文摘要依全國法規資料庫《用戶用電設備裝置規則》114 年 05 月 09 日修正版;附表數值與個案適用依現場與法規確認。
各場景建議
| 場景 | 額定 | 配件重點 | 試算 |
|---|---|---|---|
| 社區加壓泵浦(恆壓) | ND | 壓力感測器、休眠功能、泵浦室防潮 | 5HP 泵浦試算 |
| 停車場排風、排煙風機 | HD(排煙) | 消防設計、耐燃回路、長電纜輸出電抗器 | 11kW 排煙試算 |
| 產線輸送帶 | HD | 煞車電阻、EMC 遮蔽線 | 7.5kW 輸送帶試算 |
| 攪拌、空壓 | HD | 啟動轉矩、電抗器、盤內散熱 | 攪拌機試算 |
| 電梯、吊車 | 由原廠設計,不自行選型 | — | |
消防排煙要依消防設計、審查與竣工查驗;升降設備要由原廠設計。這兩類工具只提供觀念與初步溝通。
6 步驟自己初選
- 拍下馬達銘牌:記下 kW 或 HP、電壓、額定電流、極數,電流要看和電源同電壓那一欄。
- 判斷負載類型:風機、泵浦為變轉矩,可用 ND;輸送帶、攪拌、空壓為定轉矩,用 HD;升降設備交原廠。
- 確認使用條件:周溫、海拔、粉塵潮濕、電纜長度、是否頻繁啟停或需快速煞車、是否接消防排煙。
- 比對官方額定電流:在所選額定下,變頻器額定輸出電流大於馬達電流,適用馬達 kW 不小於馬達。
- 列出配件與前級:依條件決定煞車電阻、電抗器、輸出濾波器、EMC 與漏電斷路器型式,前級電源導線不小於變頻器額定輸入電流 1.25 倍(裝置規則第247條第1款),隔離設備不小於 1.15 倍(第250條);分路過電流保護依原廠允許的保護型式與第220條表二二○核定,不以導線倍率推算。
- 規劃安裝與散熱:直立安裝、上下留通風空間、盤內排風量依發熱估算,信號線與動力線分開。
懶得自己對表?變頻器選型工具會把這 6 步一次跑完,並列出士林、三菱、東元、台達的官方型號與頁碼。
常見問題
變頻器容量要比馬達大多少?
須核對馬達銘牌電流、變頻器完整型號、所選額定及負載條件,不能只比較 kW。容量與是否需降額使用,應依該機型原廠資料及現場條件確認。
ND 和 HD 差在哪裡?
ND、HD 的名稱、額定電流及過載能力,會隨品牌與系列而異,不能把同一組百分比當作通用規格。須依完整機型的原廠資料,連同負載、運轉條件及使用限制一起確認。
什麼時候要加煞車電阻?
快速減速、頻繁啟停或負載反推馬達時,可能需要處理回生能量,但不能直接認定加煞車電阻就能解決。應依完整機型、負載及原廠資料,確認是否適用、所需配件、阻值與容量。
電抗器一定要裝嗎?
輸入電抗器(或直流電抗器)用來抑制諧波、突波與改善功率因數,變壓器容量大、多台變頻器共用電源或 11 kW 以上時建議評估;輸出電抗器:士林 SE3 手冊 p.27 為馬達線 50 m 以上應加;其他品牌依各自手冊的電纜長度限制。
裝了變頻器以後漏電斷路器一直跳怎麼辦?
應先停止異常運轉,由適任人員核對完整機型、配線、電纜與保護裝置,再依原廠資料及現場條件確認處理方式。不要自行改感度、拆除接地或取消保護,不能只憑跳脫現象判定需要更換哪一項設備。
排煙風機可以用變頻器嗎?
可以有變頻控制的設計,但排煙設備的電源、耐燃保護、連動與火災時的運轉方式要依消防設計與審查辦理,由消防設備師(士)確認。工具只提供初步選型與報價溝通。
升降設備可以自己換變頻器嗎?
不建議。電梯、升降機、吊車屬位能負載,涉及煞車時序與墜落安全,應由原廠設計、安裝與檢查。
森麒可以到現場幫忙選型與安裝嗎?
可以。森麒機電在新北三重、新莊一帶,雙北到府評估,現場核對馬達銘牌、配電與盤體後報價。可以先用 LINE 傳銘牌與配電盤照片。
三重、新莊與雙北到府評估:把馬達銘牌與配電盤照片傳給森麒 LINE @qingqimep 或撥 0908-209-110,到場核對後報價;白天到府檢測 NT$2,625 起(含稅)。
請森麒現場評估/報價延伸閱讀
資料來源
- 士林電機 SE3 使用手冊 V1.09、型錄 Ver.202507(官方下載頁)。
- 三菱電機 FR-A800 型錄 L(NA)06075ENG-F(官方 PDF)。
- 東元 F510 使用手冊 Ver01:2017.12(官方 PDF)。
- 東元 E510 使用手冊 Ver01:2025.07(官方 PDF)。
- 三菱電機 FR-F800 使用手冊 IB-0600547ENG-G(官方 PDF):額定 p.646~647。
- 台達 MS300 使用手冊 2026-04-17 版(官方下載中心)。
- 《用戶用電設備裝置規則》(114 年 05 月 09 日修正,全國法規資料庫)第87、214、220、222、247~250、253、254、256條;附表數值依現場與法規確認。
整理:森麒機電|核對日 |本文為一般說明,不取代現場設計與原廠文件。