# 什麼是馬達起動器的固態過載繼電器？

**URL:** <https://forum.digikey.com/t/topic/71756>\
**Category:** 產品技術提示\
**Tags:** siemens, faqs, industrial-automation-and-controls\
**Created:** [September 3, 2026, 9:08am UTC](https://forum.digikey.com/t/topic/71756 "2026-09-03T09:08:41Z")\
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**Author:** ![Kevin\_6462](https://sea2.discourse-cdn.com/digikey/user_avatar/forum.digikey.com/kevin_6462/32/8856_2.png) [@Kevin\_6462](https://forum.digikey.com/u/Kevin_6462)\
**Post date:** [September 3, 2026, 9:08am UTC](https://forum.digikey.com/t/topic/71756/1 "2026-09-03T09:08:41Z")

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馬達起動器包含一個與三相接觸器物理連接的過載繼電器。傳統的過載繼電器依靠雙金屬片或低熔點共晶合金（類似焊料）熔化並釋放機械閂鎖。本文介紹的 Siemens ESP200 以電子感測和跳閘電路取代了機電元件。這提供了超越傳統熱跳閘的馬達保護功能。

🔗 請參閱[永磁馬達起動器簡介](https://forum.digikey.com/t/topic/44010)

## 工程重點

- 過載繼電器的常閉觸點與接觸器的線圈串聯，從而提供獨立於控制系統的跳脫機制。

- 固態過載繼電器無需依賴傳統的雙金屬片或共晶跳閘片。

- 固態技術能夠偵測並跳脫諸如缺相或接地故障等情況，而這些情況可能不會影響機電跳脫。

## 馬達起動器包含哪些組件？

馬達起動器由接觸器和過載繼電器組成。

- 接觸器類似於多極繼電器，具有堅固的觸點，能夠可靠地控制馬達的啟動和停止。這些觸點可以承受馬達起動時的突波電流，並且在高壓交流環境下也能斷開電路。

- 過載繼電器連接到接觸器的輸出端（馬達側）。正確選擇和校準後，過載繼電器能夠反映馬達的運作狀態。如果馬達過載或存在[相不平衡](https://forum.digikey.com/t/topic/71457)，過載繼電器將跳閘，從而保護馬達。

圖 1 所示的 [Siemens 14EUE32AG](https://www.digikey.tw/zh/products/detail/siemens/14EUE32AG/14636342) 單元是一款典型的馬達起動器。其上部為重載接觸器，下方為固態過載繼電器。

 ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/f/0/f0afa11153c7f03eee3f1be24d994035b7ea137c.jpeg)

**圖 1** ：Siemens 半尺寸馬達起動器圖片，配備固態過載繼電器。

> **技術提示** ：作者曾在美國海岸防衛隊的三艘艦艇上擔任水手，包括「北極星號」、「希利號」和「鷹號」。許多船舶應用都包含不接地的三相系統。第一次相間短路（相間或相間短路）不會觸發斷路器跳脫。
> 
> 接地故障檢測和糾正是確保配電系統完整性的重要組成部分。這款 Siemens ESP200 可編程用於偵測浮動三相系統中的相間短路故障。

## 接觸器和馬達起動器之間有什麼關係？

當偵測到馬達運作異常時，過載繼電器會動作（跳脫）。如圖 1 所示，常閉觸點 95 和 96 將會斷開。請注意，一條紅線從常閉觸點 (95) 連接到接觸器線圈。

**這可以說是與馬達起動器相關的最重要的一條導線。**

請注意，接觸器的線圈與過載繼電器串聯。因此，過載跳閘會立即透過接觸器切斷馬達電源。這是一個故障安全連接，其運作獨立於任何外部控制邏輯。

> **技術提示** ：PLC 可以設定為監控主接觸器的輔助接點。 PLC 還可以監控過載繼電器的常開接點（97-98）。這使得 PLC 能夠檢測接觸器的異常操作，並識別馬達過載情況。
> 
> 作為參考，主接觸器有四種常見故障模式：無法閉合、無法斷開（觸點熔焊）、接到閉合指令時瞬間斷開（毛邊）以及未通電時強制斷開。根據系統複雜程度，您可能需要識別並記錄每種異常情況。[本文簡要](https://forum.digikey.com/t/building-a-state-machine-in-siemens-tia-portal/56095)介紹了一種利用 PLC 識別每種故障模式的技術，提供了更多資訊。

## 什麼是馬達起動器的固態過載繼電器？

現在我們了解了接觸器和過載繼電器之間的關係，接下來就可以探討固態過載繼電器的工作原理了。

### 傳統馬達過載繼電器

- 傳統過載繼電器：為了理解固態繼電器的特性，我們首先需要了解傳統的過載繼電器，例如[Schneider Electric DPER06](https://www.digikey.com/en/products/detail/schneider-electric/DPER06/15858516)。如[本文](https://forum.digikey.com/t/topic/71630)所述，傳統的過載繼電器內部包含覆蓋在雙金屬片上的加熱器。隨著馬達電流的增加，加熱器升溫，導致雙金屬片彎曲，最終壓緊過載繼電器的機械跳脫機構。

 ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/0/d/0d3e46ddbc6b1c18de313f22457a1cdfb087684d.jpeg)  
**圖 2** ：傳統熱過載繼電器的內部工作原理。加熱器由纏繞在雙金屬片上並與之絕緣的扁平導線組成。

> **技術提示** ：傳統過載繼電器需要時間冷卻。這很好，因為馬達也需要時間冷卻。切勿操之過急，否則馬達線圈可能會因過熱而損壞。
> 
> 重複的啟動和停止循環可能會因累積過熱而導致過載繼電器跳脫。同樣，切勿操之過急，因為馬達需要時間冷卻。務必對操作人員進行培訓，以防止誤跳閘。

### 固態馬達過載繼電器

固態繼電器以電子元件取代了機械機構，並增加了額外的（智慧）保護功能。例如，Siemens 產品目錄中對 ESP200 過載繼電器的描述如下：

- 真正的缺相保護；3s 內跳閘

- 基於不平衡相電流的相不平衡檢測

- 接地故障跳脫（已選擇）

- 可選跳脫等級：5、10、20 或 30

- 可選擇自動/手動復歸跳閘

- 易於選擇和使用，可透過撥碼開關選擇

- 過載保護器自供電，無需外部電源

## 如何配置固態過載繼電器？

與傳統過載繼電器類似，固態繼電器也具有滿載馬達電流調節功能。如圖 3 所示，[Siemens ESP200（3UB81334HW2）](https://www.digikey.tw/zh/products/detail/siemens/3UB81334HW2/15268646)的滿載電流調整範圍為 50 至 200A。

此固態繼電器還提供其他配置選項，可透過前面板的 DIP 開關進行控制，包括：

- 跳脫等級決定繼電器的跳脫速度。跳脫等級設定為 5 時，其作用類似於快速熔斷保險絲；設定為 30 時，其作用類似於慢速熔斷保險絲。對於啟動重負載（例如傳送帶或空載空氣壓縮機）的馬達而言，這一點至關重要。

- 相位不平衡可防止馬達過熱。請注意，即使是微小的相電壓不平衡也可能導致較大的電流不平衡，從而燒毀三相馬達的繞組。

- 缺相設置需要仔細考慮。雖然我不是電工，但我看過不少因單相供電而損壞的馬達。這種情況很容易辨認，因為通常都會伴隨著電工的咒罵聲。

- 此繼電器具有手動或自動重設設定。就我個人而言，我不太願意使用不規範的自動重設功能，因為某些故障情況可能導致系統反覆開關，直到馬達損壞——以先發生者為準。因此，我建議使用 PLC 監控系統，並整合智慧故障偵測（鎖定）機制。例如，一天內發生三次過載將導致系統強制關機（三振出局）。另一個例子是，任何十分鐘內發生兩次過載。

接地故障檢測功能可能對無接地系統有用。Siemens 將其描述為「對馬達進行最佳系統保護，防止因潮濕、冷凝、絕緣損壞或任何其他原因造成的高電阻短路或接地故障」。

 ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/a/e/ae40943ffc0c5a0eb98c23ea0a4d49333dc9f750.jpeg)

**圖 3** ：Siemens ESP200 固態馬達過載繼電器特寫。

## 結語

馬達起動器是工業自動化的基礎組件。固態過載繼電器為您的高價值馬達投資提供更高等級的保護。

請分享您在使用這項關鍵技術方面的經驗。

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原文作者: [Aaron Dahlen](https://forum.digikey.com/u/apdahlen/summary) | MSEE | Senior Applications Engineer, DigiKey