Решение проблем, возникающих в процессе пуска или остановки электродвигателей 

Электродвигатель — это вращающаяся электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. В основном он состоит из обмотки электромагнита или распределенной обмотки статора для создания магнитного поля, а также вращающегося якоря или ротора. Под воздействием вращающегося магнитного поля обмотки статора через активную часть обмотки проходит ток, и под действием магнитного поля она начинает вращаться. Согласно принципу обратимости электрических машин, если в конструкцию не вносится никаких изменений, машина может использоваться как в качестве электродвигателя, так и в качестве генератора. Это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Благодаря простоте конструкции, удобству управления и высокому КПД электродвигатели широко применяются на цементных предприятиях для привода механического оборудования.

В процессе практической эксплуатации при пуске или остановке электродвигателей возникает ряд проблем. При пуске на полном напряжении возникает значительный пусковой ток (обычно в 5–8 раз превышающий номинальный ток Ie). Чем больше мощность двигателя, тем сильнее воздействие пускового тока на электросеть и нагрузку. Прямой пуск двигателей большой мощности может создавать помехи для сети и других потребителей, и даже угрожать безопасной работе энергосистемы. В то же время из-за высоких пусковых нагрузок сокращается срок службы приводного оборудования. При остановке, если система привода внезапно теряет крутящий момент и останавливается только за счет момента трения, преодолевающего инерцию системы, это также создает множество проблем для системы привода.

Существует два способа решения: первый — увеличение мощности распределительной сети; второй — использование пускового оборудования, ограничивающего пусковой ток двигателя. С экономической точки зрения увеличение мощности сети только ради пуска двигателя явно нецелесообразно. Поэтому при проектировании цементных заводов для мощных низковольтных двигателей необходимо предусматривать пусковые устройства, ограничивающие пусковой ток. Для этого обычно используются такие методы, как пуск по схеме «звезда-треугольник» (Y/Δ), пуск через автотрансформатор и другие способы снижения напряжения.

Хотя эти методы реализуют понижение напряжения при пуске путем переключения контакторов и позволяют достичь цели снижения тока, они не решают в корне проблему мгновенных пиков пускового тока. Пусковой крутящий момент в основном фиксирован и не регулируется, в процессе пуска всегда присутствуют вторичные скачки тока, что создает ударный момент на механическую нагрузку. Кроме того, данные методы подвержены влиянию колебаний электросети: при падении напряжения в сети это может привести к блокировке ротора двигателя и переключению контакторов под нагрузкой в процессе пуска, что легко вызывает образование дуги, повреждение контактов и другие проблемы. В серьезных случаях это приводит к сгоранию выключателей и электродвигателей, а также отрицательно сказывается на работе другого оборудования в электросети.