Основною проблемою запуску асинхронних електродвигунів є пускові струми. Це з тим, що момент сили, який розвиває електродвигун пропорційний квадрату напруги прикладеного щодо нього. Так як ротор є механічним пристроєм з вагою 25-30% від загальної ваги електродвигуна, то для того щоб дати первинний імпульс потрібно забезпечити великий момент сили.
При пуску електродвигуна низько або середньо навантаженій системі пускові струми в 5-7 разів перевищують номінальні. При обмеженій потужності мережі живлення підвищення споживаного струму призводить до істотного падіння напруги. Що стосується частих пусків чи коли одночасно працює кілька електродвигунів це призводить до падіння коефіцієнта потужності, тобто. появі реактивної потужності.
На об'єктах з великою реактивною потужністю, крім великого споживання електроенергії пристроями присутній підвищений знос обладнання через його роботу в анормальному режимі.
Різкий пуск двигуна може негативно впливає на загальне навантаження на систему. Наприклад, прямий пуск електродвигуна насоса великої потужності може призводити до підвищеного навантаження на трубопровід, а також приводити до гідроударів. У конвеєрах - до пошкодження або сходу продукції, що транспортується.
Найпростіше рішення у боротьбі з пусковими струмами це використання пристроїв плавного пуску.
Пристрої плавного пуску бувають двох видів - механічні та електричні.
Механічні пристрої плавного пуску являють собою різні пристрої типу гальмівних колодок, противаг або різних блокаторів. Вони використовуються для механічного обмеження моменту двигуна.
Електричні пристрої плавного пуску - це електричні прилади, які шляхом модуляції вхідної напруги електродвигуна дозволяють плавний розгін. При цьому значення споживаного струму та напруги залишаються в межах номінальних значень.
Модуляція буває амплітудною та фазовою. Фазова модуляція є більш досконалою технологією і використовується в сучасних УПП, наприклад, Altistart 22.
Принцип роботи
Пристрій плавного пуску встановлюється перед керованим двигуном. При натисканні кнопки пуск на пристрої плавного пуску воно за допомогою тиристорних комунікаторів (напівпровідникових надшвидкісних засувок) починає формувати вихідну напругу з модифікованою синусоїдою, відповідно до заданої програми. Швидкість обертання електродвигуна прямо пропорційна частоті напруги живлення, відповідно керуючи частотою мережі живлення можна керувати частотою оборотів асинхронного електродвигуна.
У зв'язку з тим, що при управлінні електродвигунами великої потужності силовим мікросхемам УПП доводиться мати справу з великими струмами, це призводить до їхнього сильного нагрівання та підвищеного зносу обладнання. У сучасних пристроях плавного пуску для вирішення цієї проблеми використовуються байпасні схеми. Суть їх у тому, що з силовими мікросхемами в пристроях плавного пуску встановлюються звичайний контактор. При пуску та зупинці пристрій плавного пуску запитує електродвигун через мікросхему, при цьому модулюючи вихідну напругу, а при виведенні на номінальні оберти відключає мікросхеми і живлення здійснюється через контактор. Тим самим суттєво збільшуючи їхній ресурс.