Пусковые свойства являются важной характеристикой электродвигателей. Они определяются пусковыми токами Iп и начальными пусковыми моментами Мп.нач, плавностью и экономичностью пуска и продолжительностью. Пусковые свойства асинхронных двигателей зависят от его конструкции и устройства ротора.
Чаще всего применяют прямой пуск двигателей с короткозамкнутым ротором, который является простым и быстрым. В этом случае применяется простой комму- тирующий аппарат, который представляет собой рубильник (для двигателя высокого напряжения — масляный выключатель).
При прямом пуске пусковой ток превышает номинальный в 5,5—7 раз. Подобная пере- грузка тока относительно безопасна для двигателя, но приводит к увеличению потери напряжения в сети и может отрицательно повлиять на других потребителей энергии.
Также важно, что у двигателей с короткозамкнутым ротором кратность пускового момента находится в пределах 1,0—2,0. Следовательно, такие двигатели в момент пуска потребляют большую силу тока, развивая при этом малый вращающий момент. Для улучшения пуска асинхронного двигателя необходимо уменьшить пусковой толчок тока и при этом увеличить пусковой момент.
Уменьшение пускового тока достигается понижением напряжения на зажимах статора, для чего включаем последовательно к обмотке статора трехфазное индуктивное сопротивления.
Для запуска нужно замкнуть рубильник Р1, что обеспечивает последовательное соединение реактивной катушки и двигателя. Если скорость двигателя становится равной номинальной, происходит замыкание рубильника Р2, в результате чего катушка закорочивается и статор включается на полное напряжение сети. В результате уменьшения пускового тока создается пониженное напряжение на статоре, которое вызывает уменьшение пускового момента, что порой бывает недопустимым. В пусковой схеме вместо индуктивного иногда применяется активное сопротивление реостата. Однако это несет за собой большие потери.
Пуск мощных двигателей часто осуществляется с помощью автотрансформатора. Автотрансформатор при пуске предназначен для снижения фазного напряжения двигателя и пускового тока. В результате получается снижение напряжения автотрансформатором в k раз, уменьшение пускового тока в сети в k2 раз. Недостатком автотрансформатора является дороговизна производства.
Снизить напряжение на статоре в момент пуска можно, если на время пуска переключить обмотки статора (которая в норме работает при соединении треугольником) на соединение по схеме «звезда». Этот метод применяется при пуске короткозамкнутых двигателей небольшой мощности, которые работают нормально с соединением обмоток по схеме «треугольник». В момент пуска обмотка статора соединяется звездой, в результате чего фазное напряжение и пусковой ток уменьшается в раз. Можно видеть, что от применения данного способа пусковой ток уменьшается в 3 раза. Переключение с треугольника на звезду производится с применением трехполюсного переключателя или барабанного переключателя.
Пусковые условия двигателя можно улучшить, усложняя конструкцию и обслуживание двигателя. Таким способом осуществляется пуск асинхронного двигателя с фазной обмоткой ротора. Это осуществляется, например, применением пусковых реостатов. Еще одним способом улучшения пусковых свойств является использование асинхронных двигателей с двойной беличьей клеткой. В этих двигателях короткозамкнутая обмотка ротора изготовлена в форме двойной беличьей клетки. Стержни нижних клеток имеют большее сечение, благодаря чему активное сопротивление верхней клетки намного больше активного сопротивления нижней клетки (в 4—5 раз).
Стержни клеток размещают в верхней и нижней частях паза, при этом между стержнями наружной и внутренней клеток оставляют узкую щель, высоту и ширину которой определяют поток рассеяния нижней клетки и ее индуктивность. Индуктивность нижней клетки велика за счет того, что стержни клетки окружаются сталью, которая прорезана только сверху. Индуктивность верхней клетки меньше, потому что поток рассеяния возле нее испытывает на себе большое магнитное сопротивление воздушного пространства между ротором и статором и щели паза под стержнями.
Во время пуска двигателя (s = l) частота тока ротора равна частоте сети, при этом полное сопротивление внутренней клетки образуется ее индуктивным сопротивлением, т. е. в момент пуска двигателя в роторе происходит вытеснение тока из внутренней беличьей клетки. При этом полное сопротивление внешней клетки в основном является активным, и поэтому ток внутренней клетки является преимущественно реактивным. Он отстает по фазе от э. д. с. и практически не участвует в образовании вращающего момента. Ток наружной клетки в момент пуска мало сдвинут по фазе к э. д. с. и создает значительный пусковой момент.
Двигатели с двойной беличьей клеткой имеют активное сопротивление обмотки ротора, изменяющееся в зависимости от скольжения, которое велико при пуске и мало при рабочем режиме. Благодаря такой конструкции ротор с двойной беличьей клеткой имеет повышенный пусковой вращающий момент при понижении пускового тока.