На сьогоднішній день асинхронні електродвигуни є найпоширенішими споживачами електроенергії в світі і використовуються повсюдно, починаючи від побутових пристроїв, таких як пилосос, холодильник або вентилятор і закінчуючи великими промисловими установки, в яких потужність електродвигунів вимірюється в мегаватах. Це насосні станції, конвеєри, гірничодобувні установки, системи вентиляції або димовидалення і т.д. Згідно статистики в світі використовується близько 300 мільйонів трифазних асинхронних електродвигунів з напругою 380В.
Щорічно близько 10% з цих електродвигунів виходять з ладу через неправильну експлуатацію, перевантажень або аварійних режимів роботи. Часто вихід з ладу пов'язано з процесом пуску асинхронного електродвигуна, коли він повинен набрати номінальну швидкість обертання в механізмах з великим моментом інерції. Відповідно момент пуску для асинхронного електродвигуна є важким режимом роботи з великою механічною і електричною навантаженням. Пускові струми асинхронного електродвигуна можуть перевищувати номінальні в 10 - 12 разів.
Види пуску електродвигунів і їх особливості
При прямому пуску асинхронного електродвигуна відбувається досить великий кидок струму, який призводить до падіння напруги в мережі живлення. А також може привести до спрацьовування захисту, особливо у випадках, коли не застосовується спеціальні апарати для захисту електродвигуна. Крім того, в разі затяжного пуску, тривалий перебіг струму перевищує номінальний в 6 -8 раз значно теплове і електродинамічне вплив як на кабель підключений до електродвигуна, так і на обмотки асинхронного електродвигуна, що призводить до їх підвищеного зносу.
Високий початковий пусковий момент може привести до значного поштовху і, отже, до суттєвої навантаженні на механізми електроприводу, такі як ремені або кріплення вузла підшипника. Це викликає їх скорочення терміну служби або повний вихід з ладу. У разі особливо відповідальних виробництв простої устаткування протягом часу поки буде проводитися ремонт можуть призвести до значних збитків. При зупинці, як і при пуску, виникають сильні механічні вібрації, викликані перехідними процесами. Вони не дозволяють здійснити синхронну роботу декількох незалежних вузлів в складних верстатах лініях або установках.
Пуск за схемою зірка-трикутник. також є одним з відомих способів пуску асинхронних електродвигунів. Цей метод використовується для зниження механічних навантажень і обмеження пускового струму. Але і у нього є кілька недоліків. По-перше, електродвигун обов'язково повинен мати 6 клем для підключення харчування. По-друге, для пуску за даною схемою необхідні 3 контактора, що знову ж таки збільшує вартість і габарити установки. При перемиканні з схеми зірка на схему трикутник все одно відбувається, нехай і короткочасний, але великий за амплітудою кидок струму. По-третє, потрібно використання двох кабелів від пункту управління до електродвигуна, що в разі довгих ліній досить дорого. І останній недолік полягає в тому, що зупинка електродвигуна при подібній схемі підключення точно такий же як і при прямому пуску.
Третій спосіб пуску - використання пристроїв плавного пуску.
Пристрій плавного пуску - це механічне, електронне або електромеханічний пристрій, що використовується для плавного пуску або зупинки електродвигунів. Завдяки застосуванню пристрою плавного пуску можна одночасно забезпечити плавний розгін і останов асинхронного електродвигуна, домогтися поліпшення стабільності електричних мереж, тобто зменшити кидки струму при пуску і значно зменшити осідання напруги в мережі при важкому пуску. Крім того, використання систем плавного пуску мінімізують механічні перевантаження устаткування під час пуску і зупинці, зменшує знос механізмів і тим самим збільшує термін служби асинхронних електродвигунів, редукторів, муфт та інших деталей приводу. Тому найоптимальнішим рішенням по співвідношенню функціонал - вартість для пуску асинхронних електродвигунів, в разі якщо немає необхідності постійного регулювання швидкості, є пристрої плавного пуску.