Основными характеристиками пуска электродвигателей, в том числе и асинхронных, являются:

а) величина пускового момента;

б) пусковой ток;

в) время пуска.

Очевидным является условие, чтобы пусковой момент двигателя был больше момента сопротивления. Разница М - Мс = Мд > 0 определяет динамический момент и время пуска tn. Кроме того, время пуска зависит и от момента инерции вращающихся масс. В некоторых производственных механизмах (шаровые мельницы, компрессоры и др.) пусковой момент двигателя должен быть больше номинального.

С другой стороны, величина пускового тока 1п = (4 + 7)1н для данной сети не должна превышать определенной величины, зависящей от мощности источника, во избежание чрезмерного снижения напряжения. При пуске двигателей большой мощности, работающих от слабой сети или автономных источников сравнимой мощности, необходимо уменьшать величину пускового тока.

В короткозамкнутых двигателях это может быть достигнуто снижением напряжения (I = U), однако при этом снижается и момент (Мп = U2). Поэтому данный способ применим только при легких условиях пуска: пуск на холостом ходу (или близком к этому режиму) и определенном моменте инерции вращающихся масс, когда время пуска не превосходит допустимой величины по условиям потерь и нагрева обмоток. Действительно, потери энергии при пуске АД в цепях статора и ротора прямо зависят от времени пуска. 

При тяжелых условиях пуска (пуск под нагрузкой, слабая сеть, большие моменты инерции) целесообразно применение асинхронных двигателей с фазным ротором.

В асинхронных приводах где используется преобразователь частоты пуск производится регулированием частоты (вернее U/f), подобно пуску двигателей постоянного тока изменением напряжения.

Пуск в ход двигателей с фазным ротором осуществляется включением в цепь ротора добавочного активного сопротивления.

При этом возможно провести запуск при моменте Мп * Мт (в зависимости от количества ступеней).

Пуск в ход короткозамкнутых двигателей. Преобладающим в данное время способом пуска является прямое включение в сеть, т. к. электрические системы имеют, как правило, достаточную мощность. Возможность прямого пуска относится к основным положительным качествам короткозамкнутых двигателей. При этом 1п = (4,5 г 7)/н, Мп/Мн = 1,1 г 1,5 для двигателей мощностью 5 г 100 кВт нормального исполнения.

Двигатели специального исполнения (глубокопазные, двухклеточные) имеют большие пусковые моменты при меньших токах.

Если по каким-либо причинам прямой пуск нереализуем (слабая сеть, велик момент инерции), пуск проводят при пониженном напряжении с последующим его повышением ступенчато или плавно. При этом очевидно, что с понижением напряжения изменяется и пусковой момент.

На практике используются: реакторный пуск, автотрансформаторный, и переключением со звезды на треугольник.

При переключении обмоток «звезда-треугольник», когда номинальный режим двигателя соответствует схеме «треугольник», пусковой фазный ток снижается в V3 раз, ток в сети — в три раза и пусковой момент также уменьшается в три раза.

При пуске посредством реактора и автотрансформатора пусковой ток сети снижается выбором сопротивления хр и коэффициента трансформации. Пусковой момент будет МП = 1П2, поэтому эти способы применяются при легких условиях пуска.

 Регулирование скорости асинхронных двигателей. Регулирование скорости — это переход к искусственным характеристикам. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором при работе от сети и U = const, f = const по сути является двигателем постоянной скорости (жесткая характеристика). Поэтому в настоящее время используются эти машины в большинстве своем в нерегулируемых электроприводах.

Преобразователь частоты Hyundai

Сама проблема регулирования скорости электродвигателей вообще, и асинхронных двигателей в том числе, имеет важное эксплуатационное значение. Во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства к регулировочным характеристикам двигателей предъявляют высокие требования в отношении диапазона, плавности и экономичности регулирования. До недавнего времени в системах регулируемого электропривода использовались в основном двигатели постоянного тока, которые и по настоящее время составляют (в нашей стране) значительную часть таких приводов.

Начиная с 80-х гг. XX века в связи с разработкой и массовым выпуском преобразователей частоты на базе полностью управляемых полупроводниковых приборов (транзисторов) асинхронный регулируемый электропривод стал наиболее часто используемым в различных отраслях промышленности развитых стран.

Напряжение регулируется, как правило, с помощью тиристорного регулятора или автотрансформатора.

Снижение напряжения используется и при работе АД с моментом нагрузки ниже номинального. Этим достигается уменьшение потерь в двигателе, повышение КПД и соsф.

Фазный ротор обеспечивает дополнительный канал, по которому можно воздействовать на двигатель. В этом его преимущество перед короткозамкнутым, но в то же время усложнение конструкции, большая стоимость, наличие скользящего контакта. Реостатные искусственные характеристики получают аналогично двигателям постоянного тока включением сопротивления в цепь, а критическое скольжение растет пропорционально сопротивлению цепи ротора.

Регулирование синхронной скорости возможно за счет изменения числа пар полюсов р и частоты.

Изменение числа пар полюсов на статоре может быть достигнуто:

1) переключением числа пар полюсов одной обмотки, уложенной на статоре;

2)выполнением на статоре двух независимых обмоток;

3)выполнением на статоре двух независимых обмоток, каждая с переключением полюсов.

Таким образом, реально получают двух-, трех-, и четырехскоростные двигатели.

В настоящее время полюснопереключаемые короткозамкнутые двигатели выпускаются как для ступенчатого регулирования скорости, так и для облегчения пуска (ступенчатый пуск).

Отметим, что такой способ регулирования экономичен, но машина усложняется конструктивно, использование активных материалов неодинаково на разных скоростях.

Частотное регулирование скорости асинхронных двигателей обладает теми же преимуществами, что и регулирование двигателей постоянного тока изменением подведенного напряжения. Одновременно с регулированием решается и задача пуска с минимальными пусковыми токами и высокими значениями момента. При частотном регулировании вместе с частотой должно изменяться напряжение.

Частотное управление асинхронными двигателями нашло наибольшее применение в приводах с изменяющейся нагрузкой — насосы и вентиляторы с переменным расходом, транспортеры, работающие в повторно-кратковременном режиме и др. Частотный преобразователь является мощным энерго- и ресурсосберегающим средством.