40   Операция прямого пуска короткозамкнутых двигателей проста: достаточно подать напряжение на статорную обмотку включением рубильника, магнитного пускателя или контактора.

Существенный недостаток этого способа - большой пусковой ток, он превышает номинальный в 4-7 раз. Большой пусковой ток вызывает большую потерю напряжения в питающей сети. Колебания напряжения в сети отрицательно сказываются на работе других потребителей этой сети; особенно это нежелательно при частых пусках двигателей. Включенные лампы сильно уменьшают свой накал, работающие двигатели уменьшают момент и могут остановиться, их перегрузочная способность уменьшается в зависимости от квадрата снижения напряжения. Кроме того, пускаемый двигатель при тяжелых условиях может "не развернуться". В связи с увеличением мощности источников питания и улучшением сетей прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей в настоящее время самый распространенный.

Реакторный пуск осуществляют по схеме рис. 4.5, а. С помощью ключа К1 двигатель получает питание через трехфазный реактор (реактивную или индуктивную катушку) Р. На сопротивлении реактора создается падение напряжения , вследствие чего к обмотке статора будет приложено пониженное напряжение

.                                     

По мере разгона двигателя снижается ЭДС , индуцированная   в обмотке ротора и пусковой ток. В результате этого уменьшается падение напряжения  , а напряжение, приложенное к обмотке статора двигателя, автоматически возрастает по мере разгона двигателя. Иногда в цепь статора включают активное сопротивление.

По достижении нормальной частоты вращения включается ключ К2, шунтирующий реактор, в результате чего на двигатель подается полное напряжение сети.

При реакторном пуске, для уменьшения пускового тока в  раз:,                                         

 

необходимо снизить напряжение тоже в  раз. При этом пусковой момент

 

                               

 

уменьшается в  раз.  пусковой момент при номинальном напряжении сети. Значительное снижение пускового момента является недостатком реакторного пуска.

Автотрансформаторный пуск осуществляют подключением двигателя к сети (рис. 4.5, б) через понижающий автотрансформатор АТ в следующем порядке. Сначала включают ключи К1 и К2 и на двигатель подается пониженное напряжение. После достижения двигателем определенной частоты вращения ключ К2 отключают и двигатель получает питание через часть обмотки автотрансформатора АТ, который в этом случае работает как реактор. Затем включают ключ К3, в результате чего на обмотки статора двигателя подается напряжение сети. Пусковые автотрансформаторы рассчитывают на кратковременную работу, что позволяет уменьшить их массу и габариты, с несколькими ответвлениями на различные величины вторичного напряжения.

Используя схему пуска рис. 4.5, б и принимая КПД автотрансформатора за единицу, получают следующее выражение:

 

                                       

откуда

                                      

где  коэффициент трансформации.

   Ток в сети:

.                    

Отсюда коэффициент трансформации, обеспечивающий заданное отношение пускового тока двигателя при номинальном напряжении      к допустимому току в сети,

 

.                                      

Пусковой момент двигателя

         уменьшается только в  раз. Поэтому при одинаковых значения токов сети при автотрансформаторном пуске пусковой момент будет больше. Однако это преимущество автотрансформаторного пуска достигается за счет значительного усложнения и удорожания пусковой аппаратуры.

Пуск двигателей переключением «звезда - треугольник» возможен в двигателях (при выведенных всех шести концах обмотки статора), предназначенных работать по схеме соединения обмоток статора в «треугольник» и приводящих в ход механизмы с малыми пусковыми моментами.

Если на период пуска обмотку статора переключить на схему «звезда», а питающее напряжение оставить тем же, что и при схеме «треугольник», то напряжение на фазу уменьшится в . В  уменьшится и фазный ток, а электромагнитный момент – в три раза, так как . В период пуска уменьшится в три раза (по сравнению со схемой «треугольник») и линейный ток. Работа двигателей в схеме «звезда» выгодна до нагрузок, не превышающих 40-50 % от номинальной: КПД и коэффициент мощности заметно повышаются.

Схема пуска переключением «звезда - треугольник» приведена   на рис 4.6. В момент переключения обмотку статора на короткое время отсоединяют от сети, а затем снова присоединяют к ней.

 

Это приводит к появлению свободных составляющих магнитного потока, сопровождающихся значительными всплесками тока, превышающими номинальное значение. Способ широко применялся при пуске низковольтных двигателей, но при повышении мощности сетей потерял свое значение и сейчас применяется редко.