§ 5.21. ПУСК І ЗУПИНКА СИНХРОННОГО ДВИГУНА
Синхронний двигун не може бути пущений в роботу простим включенням його в мережу. Це можна пояснити наступним чином. Нехай в момент включення двигуна напрямок струму живлення в обмотках статора відповідає малюнку 5-35, а. У цей момент на нерухомий ротор буде діяти пара сил F, що прагнуть повернути його за годинниковою стрілкою. Через полперіода напрямок струмів в обмотках статора зміниться на протилежне (рис. 5-35, б). Так як рогор в силу
свою інертність за це дуже короткий час практично залишився на місці, то на нього вже подіє така ж пара сил прагне повернути ротор у зворотний бік. Таким чином, при безпосередньому включенні синхронного двигуна в мережу його ротор не зрушиться з місця. Легко бачити, що за полперіода змінного струму ротор повинен встигати повернутися на півоберта при одній парі полюсів обмотки статора, для цього його треба попередньо розігнати до необхідної швидкості обертання.
Таким чином, необхідність попереднього розгону ротора є характерною особливістю синхронного двигуна.
Механічний розгін застосовується при пуску двигунів дуже малої потужності (вручну) і двигунів дуже великої потужності (від спеціального стороннього двигуна). У цьому випадку спочатку ротор розганяється до швидкості, близької до синхронної, і включається обмотка збудження, а потім включаються обмотки статора в мережу.
У двигунів з так званим асинхронним пуском в полюсних наконечниках ротора укладаються металеві стрижні, з'єднані з боків кільцями. Виходить своєрідна додаткова (пускова) обмотка, подібна «Біличі колесу» асинхронного двигуна. При пуску такого двигуна обмотку збудження закорачивается через розрядний резистор, а обмотку статора включають в мережу, при цьому ротор починає розгін так само, як і ротор асинхронного двигуна. Після того, як він досягне найбільшої можливої швидкості обертання (приблизно 95% синхронної), обмотку збудження підключають до джерела постійного струму. Двигун автоматично входить в синхронізм, а додаткова обмотка в полюсних наконечниках як би автоматично відключається, так як ЕРС індукції в ній при синхронної швидкості обертання поля і ротора дорівнює нулю. Для отримання великого пускового моменту пускову обмотку (стрижні в полюсних наконечниках) виготовляють з великим активним опором. Закорочування обмотки збудження при асинхронному пуску синхронного двигуна необхідно для запобігання її від пробою в момент пуску. Ця обмотка при пуску створює крутний момент однакового спрямування, що і момент пускової обмотки.
Для зупинки синхронного двигуна спочатку зменшують струм збудження до значення, що відповідає мінімальному струму обмоток статора, потім відключають статор і лише після цього розмикають ланцюг збудження. Недотримання такого порядку (наприклад, відключення обмотки збудження раніше відключення обмоток статора) призведе до надмірного збільшення струму в обмотці статора і до можливих небезпечних для цілості ізоляції перенапряжениям в розімкнутої обмотці збудження.
Перевагою синхронного двигуна є строго постійна швидкість обертання, а недоліком - необхідність
застосування допоміжних пристроїв для автоматичного управління, вартість яких іноді порівнянна з вартістю самого двигуна, деякі труднощі пуску двигуна.