У момент пуску частота обертання ротора двигуна дорівнює нулю, а поле, що обертається миттєво набуває синхронну частоту обертання по відношенню до ротора, в результаті в обмотці ротора наводиться велика ЕРС. У цьому струми ротора і статора кілька разів перевищують мінімальні значення, оскільки вони збільшуються зі збільшенням ковзання ротора, тобто. із зменшенням його частоти обертання (рис. 10).
Пусковий струм асинхронних двигунівз короткозамкненим роторому 5 –10 разів перевищує номінальний (пусковий момент становить 1,1-1,8 від номінального значення моменту). Так як цей струм протікає по обмотці електродвигуна короткочасно і тільки в процесі запуску, якщо пуски двигуна не дуже часті, він не викликає перегріву електродвигуна. Тому пуск асинхронних електродвигунів невеликої потужності зазвичай проводиться простим включенням в мережу. Однак великий пусковий струмвеликих електродвигунів для тих, хто їх живить електричних мережвикликає різкі та значні (особливо в малопотужних мережах) стрибки напруги, що несприятливо позначається на інших, включених у цю мережу споживачах електроенергії.
Як очевидно з рис. 10, пусковий момент асинхронного двигуна помітно менше максимального, і при навантаженні на валу ротора, що перевищує Мп, двигун не запуститься. При цьому, якщо статор не відключити від мережі, великий пусковий струм призведе до перегріву обмоток та виходу з ладу двигуна.
Для попередження описаних несприятливих ситуацій, необхідно обмеження пускового струму асинхронних двигунів при подачі на них напруги живлення або підвищення пускового моменту.
Зниження напруги на обмотках асинхронного електродвигуна при пуску досягається різними способами:
пуском із використанням автотрансформатора або індукційного регулятора;
пуском із перемиканням обмотки статора із зірки на трикутник;
пуском із включенням додаткового опору в обмотку статора двигуна.
Однак при зниженні пускової напруги пусковий моментасинхронного двигуна також падає, оскільки він пропорційний квадрату пускової напруги. Тому зазначені способи пуску можуть бути застосовні в основному для приводних двигунів механізмів, що не вимагають при запуску великих пускових моментів (наприклад, запуск двигуна вентилятора, ненавантаженого двигуна, двигуна холостому ходіта ін.).
Асинхронний електродвигун із фазним ротором пускають у хід за допомогою пускового реостату з максимальним опором Rдоб, що включається послідовно з обмоткою ротора (див. рис. 3). При цьому критичне ковзання sдо = ( R" 2 +Rдоб) / ( Х 1 +Х" 2) збільшується, а величина критичного моменту Мдо = 3 pU 1 2 /2 1 ( X 1 +X" 2) не змінюється. Штучні характеристики момент-ковзання з додатковим опором наведено на рис. 11. Величина Rдоб підбирається такий, щоб критичне ковзання дорівнювало одиниці, тоді пусковий момент зросте до критичного значення. Збільшення Мвідбувається за рахунок збільшення активної складової струму. Чинне значення пускового струму при цьому зменшується.
Зі збільшенням оборотів частота обертання магнітного поля стосовно ротора зменшується. Відповідно зменшуються ЕРС та струм ротора. Тому зі збільшенням частоти обертання двигуна можна поступово зменшувати значення пускового опору ланцюга обмотки ротора ( R" доб), не побоюючись те, що струм двигуна зросте до значень, небезпечних йому. При повністю виведеному опорі пускового реостату ( R"" доб = 0) пуск двигуна закінчується. Такий спосіб дозволяє забезпечити необхідний пусковий момент двигуна.
При включенні в роботу будь-якого пристрою, механізму або приладу протягом деякого часу в них відбуваються процеси, які називаються нестаціонарними або пусковими. Найбільш усім відомі приклади з життя - рушання з місця, припустимо, завантаженого візка, поїзда, цілком наочно показує, що початковий силовий поштовх зазвичай потрібно сильніше, ніж зусилля надалі.
Такі ж явища відбуваються і в електричних пристроях: лампи, електродвигуни, електромагніти і т.д. Пускові процеси в цих пристроях залежать від стану робочих елементів: нитки розжарювання лампи, стану намагніченості осердя котушки електромагніта, ступеня іонізації міжелектродного проміжку і т.д. Наприклад розглянемо нитку розжарювання освітлювальної лампи. Добре відомо, що в холодному стані вона має значно менший опір, ніж при її
нагрівання до 1000 град. у робочому режимі. Спробуйте розрахувати опір
нитки розжарювання для 100-ватної лампочки – це приблизно 490 Ом, а виміряне омметром у неробочому стані це значення менше 50 Ом. А ось тепер найцікавіше - порахуйте пусковий струм, і ви зрозумієте, чому лампочки горять при включенні.
Виявляється, що при включенні струм сягає 4-5 А, а це становить більше 1 кВт. То чому ж 100-ватні лампочки не горять «поголовно»? Та тільки тому, що, нагріваючись, нитка лампочки надає
зростаючий опір, яке в режимі, що встановився, стає постійним, великим початкового значення і обмежує робочий струм на рівні близько 0,5 А.
Електродвигуни мають найширше застосуванняу техніці, тому знання особливостей їх пускових характеристик має велике значення для правильної експлуатації електроприводів. Ковзання і момент на валу - основні параметри, що впливають на пусковий струм. Перший зв'язує швидкість обертання електромагнітного поля з частотою обертання ротора та зменшується з набором швидкості від 1 до мінімального значення, а другий визначає механічне навантаження на валу, максимальне на початку пуску та номінальну після повного розгону. в момент пуску еквівалентний трансформатору з закороченою вторинною обмоткою. Через її малого
опору пусковий струм двигуна стрибкоподібно досягає десятикратного перевищення його номінального значення.
Подача струму в обмотки призводить до зростання насичення сердечника ротора. магнітним полем, виникнення е.р.с. самоіндукції, що призводить до зростання індуктивного
опору ланцюга. Ротор починає обертатися, коефіцієнт ковзання знижується, тобто. двигун розганяється. При цьому пусковий струм зі зростанням опору знижується до значення, що встановилося.
Проблеми, що викликаються перебігом збільшених пускових струмів, виникають
через перегрівання електродвигунів, перевантаження електричних мереж у момент
пуску, виникнення ударних механічних навантажень у підключених механізмах, наприклад, редуктори. Існує два класи пристроїв, що вирішують ці питання у сучасній техніці - пристрої плавного пускута частотні перетворювачі.
Їх вибір - це інженерне завдання з аналізом багатьох експлуатаційних
Показників. Навантаження в реальних умовах застосування електродвигунів поділяється на дві групи: насосно-вентиляторна та загальнопромислова. Пристрої плавного пуску застосовують переважно навантаження вентиляторної групи. Такі регулятори обмежують пусковий струм на рівні не вище 2 номінальних значень замість 5-10 кратного при звичайному пуску шляхом зміни напруги обмоток.
Найбільш широке поширення в промисловості набули електродвигуни Проте їхня простота конструкції та дешевизна має зворотний бік - важкі умови пуску, які полегшуються за допомогою частотних перетворювачів. Особливо цінна властивість частотних
перетворювачів підтримувати пусковий струм протягом
тривалого часу – хвилина і більше. Кращі зразки сучасних перетворювачів являють собою інтелектуальні пристрої, що виконують не просто регулювання процесу пуску, а й оптимізацію пуску за будь-яким заданим експлуатаційним критерієм: величина та сталість пускового струму, ковзання, моменту на валу, оптимального коефіцієнта потужності тощо.
Пускові властивості двигунів .
При пуску ротор двигуна, долаючи момент навантаження та момент інерції, розганяється від частоти обертання п= 0 до п . Ковзання при цьому змінюється від s п = 1 до s . При пуску повинні виконуватися дві основні вимоги: момент, що обертає, повинен бити більше моменту опору ( Мвр > Мз) та пусковий струм I пмає бути по можливості невеликим.
Залежно від конструкції ротора (короткозамкнений або фазний), потужності двигуна, характеру навантаження можливі різні способи пуску: прямий пуск, пуск з використанням додаткових опорів, пуск при зниженій напрузіта ін Нижче різні способи пуску розглядаються докладніше.
Прямий запуск. Пуск двигуна безпосереднім включенням на напругу мережі статора обмотки називається прямим пуском. Схема прямого пуску наведено на рис. 3.22. При включенні рубильника в перший момент ковзання s = l, а наведений струм у роторі та рівний йому струм статора
, (3.37)
максимальні (див.п.3.19 при s=1). У міру розгону ротора ковзання зменшується і тому в кінці пуску струм значно менше, ніж у перший момент. У серійних двигунах при прямому пуску кратність пускового струму k I = I П / I 1НОМ = (5, ..., 7), причому більше значення відноситься до двигунів більшої потужності.
Значення пускового моменту з (3.23) при s = 1: 
З рис. 3.18 видно, що пусковий момент близький до номінального і значно менший за критичний. Для серійних двигунів кратність пускового моменту М П / М НОМ = (1.0, ..., 1.8).
Наведені дані показують, що при прямому пуску в мережі, що живить двигун, виникає кидок струму, який може викликати настільки значне падіння напруги, що інші двигуни, що живляться від цієї мережі, можуть зупинитися. З іншого боку, через невеликий пусковий момент при пуску під навантаженням двигун може не подолати момент опору на валу і не рушить з місця. У силу зазначених недоліків прямий пуск можна застосовувати тільки у двигунів малої та середньої потужності(Приблизно до 50 кВт).
Пуск двигунів із покращеними пусковими властивостями. Поліпшення пускових властивостей асинхронних двигунів досягається використанням ефекту витіснення струму в роторі за рахунок спеціальної конструкції біличної клітини. Ефект витіснення струму полягає в наступному: потокозчеплення та індуктивне опір X 2 провідників у пазу ротора тим вище, чим ближче до дна паза вони розташовані (рис.3.23). Також X 2 прямо пропорційно частоті струму ротора.
Отже, при пуску двигуна, коли s = 1 і f 2 = f 1 = 50 Гц, індуктивний опір X 2 = max і під впливом цього струм витісняється зовнішній шар паза. Щільність струму j по координаті h розподіляється кривою, показаної на рис.3.24. Через війну струм переважно проходить по зовнішньому перерізу провідника, тобто. за значно меншим перерізом стрижня, і, отже, активний опіробмотки ротора R 2 набагато більше, ніж за нормальної роботи. За рахунок цього зменшується пусковий струм та збільшується пусковий момент МП (див. (3.37), (3.38)). У міру розгону двигуна ковзання та частота струму ротора падає і до кінця пуску досягає 1 – 4 Гц. При такій частоті індуктивний опір мало і струм рівномірно розподіляється по всьому перерізу провідника. При сильно вираженому ефекті витіснення струму стає можливим прямий пуск при менших кидках струму та великих пускових моментах.
До двигунів з покращеними пусковими властивостями відносяться двигуни, що мають ротори з глибоким пазом, з подвійною білиною клітиною та деякі інші.
Рис.3.23 Мал. 3.24
Двигуни з глибокими пазами. Як показано на рис.3.25, паз ротора виконаний у вигляді вузької щілини, глибина якої приблизно в 10 разів більша, ніж її ширина. У ці пази-щілини укладається обмотка як вузьких мідних смуг. Розподіл магнітного потоку показує, що індуктивність та індуктивний опір у нижній частині провідника значно більші, ніж у верхній частині. Тому при пуску струм витісняється у верхню частину стрижня та активний опір значно збільшується. У міру розгону двигуна ковзання зменшується і щільність струму по перерізу стає майже однаковою. З метою збільшення ефекту витіснення струму глибокі пази виконуються у вигляді щілини, а й трапецеидальной форми. В цьому випадку глибина паза дещо менша, ніж при прямокутній формі.
Двигуни з подвійною кліткою. У таких двигунах обмотки ротора виконуються як двох клітин (рис.3.26): у зовнішніх пазах 1 розміщується обмотка з латунних провідників, у внутрішніх 2 - Обмотка з мідних провідників. Таким чином, зовнішня обмотка має більший активний опір, ніж внутрішня. При пуску зовнішня обмотка зчіплюється з дуже слабким магнітним потоком, а внутрішня порівняно сильним полем. В результаті струм витісняється у зовнішню клітину, а у внутрішній струму майже немає.
У міру розгону двигуна струм із зовнішньої клітини переходить у внутрішню і при s = s НОМ протікає переважно по внутрішній клітині. Струм у зовнішній клітині при цьому порівняно невеликий. Результуючий пусковий момент, що складається з моментів від двох клітин, значно більший, ніж у двигунів нормальної конструкції, і трохи більше, ніж у двигунів з глибоким пазом. Однак слід мати на увазі, що вартість двигунів з подвійною клітиною ротора вища.
Пуск перемиканням статора обмотки.
Якщо при роботі двигуна фази статора з'єднані в трикутник, то, як показано на рис.3.27, при пуску спочатку вони з'єднуються в зірку. Для цього спочатку вмикається вимикач Q, а потім перемикач S ставиться в нижнє положення Пуск. У цьому положенні кінці фаз Х, Y, Z з'єднані між собою, тобто. фази з'єднані зіркою. При цьому напруга на фазі у √3 разів менша за лінійну. В результаті лінійний струм при пуску в 3 рази менший, ніж при з'єднанні трикутником. При розгоні ротора в кінці пуску перемикач S переводиться у верхнє положення і, як видно з рис. 327 фази статора переєднуються в трикутник. Недоліком цього способу є те, що пусковий момент також зменшується в 3 рази, оскільки момент пропорційний квадрату фазної напруги, Що у √3 разів менше при з'єднанні фаз зіркою. Тому такий спосіб застосовується при невеликому навантажувальному моменті і тільки для двигунів, що працюють при з'єднанні обмоток статора в трикутник.
Пуск при включенні додаткових резисторів у ланцюг статора . (Рис. 3.28). Перед пуском вимикач знаходиться в розімкнутому стані і замикається вимикач Q 1 .
При цьому ланцюг статора включені додаткові резистори R ДОБ. В результаті обмотка статора живиться зниженою напругою U 1n = U 1НОМ - I n R ДОБ. Після розгону двигуна замикається вимикач Q 2 і обмотка статора включається на номінальну напругу U 1НОМ. Підбором R ДОБ можна обмежити пусковий струм до допустимого. Слід мати на увазі, що момент при пуску, пропорційний U 2 1П, буде меншим і становить (U 1П / U 1НОМ) 2 номінального. При цьому способі пуску значні втрати в опорі R ДОБ (R ДОБ I 2 1n). Можна замість резисторів R ДОБ включити котушки з індуктивним опором Х ДОБ, близьким до R ДОБ.
Застосування котушок дозволяє зменшити втрати у пусковому опорі.
Рис.3.29 Рис.3.28
Автотрансформаторний запуск. Крім зазначених способів, можна застосувати так званий автотрансформаторний пуск.
Відповідну схему показано на рис.3.29. Перед пуском перемикач S встановлюється в положення 1 а потім включається автотрансформатор і статор живиться зниженою напругою U 1П. Двигун розганяється при зниженій напрузі і в кінці розгону перемикач S переводиться в положення 2 та статор харчується номінальною напругою U 1ном.
Якщо коефіцієнт трансформації понижувального трансформатора n тоді струм Iна його вході буде в n разів менше. Крім того, пусковий струм буде також у n разів менше, тобто. струм при пуску в мережі буде в n 2 разів менше, ніж за безпосереднього пуску.
Цей спосіб, хоч і краще розглянутих у п.3.14.7, але значно дорожчий.
Пуск двигуна із фазним ротором.
Пуск двигуна з фазним ротором здійснюється шляхом включення пускового реостата в ланцюг ротора, як показано на рис.3.30. Початки фаз обмоток ротора приєднуються до контактних кільців і через щітки підключаються до пускового реостату з опором Rp.
Приведений до обмотки статора опір пускового реостату Rp
розраховується те щоб пусковий момент був максимальний, тобто. дорівнює критичному. Так як при пуску ковзання s П= 1, то s П = 1 = s До, рівність М П = М П maх = М Кбуде забезпечено. Тоді 
.
Пуск двигуна відбувається за кривою, показаною на рис.3.31. У момент пуску робоча точка на механічною характеристикоюперебуває в положенні а
, а при розгоні двигуна вона переміщається кривою 1
, що відповідає повністю включеному реостату. При моменті, що відповідає точці е, Включається перший ступінь реостату і момент стрибком збільшується до точки b - робоча точка двигуна переходить на криву 2; в момент часу, що відповідає точці d, вимикається другий ступінь реостату, робоча точка стрибком переходить у точку зі двигун виходить на природну характеристику 3 і потім точку f. Реостат закорочується, обмотка ротора замикається коротко, а щітки відводяться від кілець. 
Таким чином, фазний ротор дозволяє пускати в хід асинхронні двигуни великої потужності за обмеженого пускового струму. Однак цей спосіб пуску пов'язаний із значними втратами у пусковому реостаті. Крім того, двигун з фазним ротором дорожчий за двигун з короткозамкненим ротором. Тому двигун з фазним ротором застосовується лише за великих потужностяхта високі вимоги до приводу.