Если запуск асинхронного двигателя сопряжен с определенными проблемами, то синхронный двигатель, вообще не в состоянии развить необходимый механический момент даже для запуска на холостом ходу. Причина заключается в том, что электромагнитный момент для его неподвижного ротора непрерывно меняет свое направление. При этом ротор, обладая большой инерцией, не может прийти в движение и двигатель не способен «двигать» даже себя.

Для того, чтобы он смог развить номинальный крутящий момент, необходимо, чтобы ротор уже вращался со скоростью, близкой к скорости вращения электромагнитного поля статора. Тогда на обмотку возбуждения ротора подается постоянный ток и магнитное поле «втягивает» электродвигатель в «синхронизм».

Получается, что для того, чтобы запустить синхронный привод, необходимо, прежде всего, разогнать рабочий вал двигателя. Постоянное напряжение для обмотки возбуждения можно обеспечить, установив на общем валу генератор постоянного тока.

Для разгона ротора «синхронника» долгое время применялись исключительно отдельные электрические машины на общем механическом валу. Упрощенно: работает такая схема просто: включается асинхронный двигатель, по достижении момента, когда скорость станет близкой к синхронной, и подается напряжение на статор и обмотку возбуждения приводного двигателя.

Другой вариант – это использование синхронного двигателя со специальной, пусковой короткозамкнутой обмоткой. Такая обмотка имеет вид «беличьей клетки», но выполняется она не из меди, как у асинхронных машин, а из латуни, чтобы ограничить пусковой ток. «Беличья клетка» позволят электромотору запуститься асинхронно, а по достижении подсинхронной скорости перейти на нормальный режим работы.

Во время асинхронного пуска двигателя его обмотка возбуждения должна быть замкнута на резистор с активным сопротивлением, превышающим активное сопротивление самой обмотки в 8-12 раз.

Это необходимо потому, что электромагнитным полем статора в обмотке возбуждения при пуске наводится ЭДС большого значения, которая может пробить изоляцию витков, не будучи разряженной. Реже, обмотку возбуждения замыкают на якорь генератора-возбудителя, когда есть основания полагать, что он однозначно выдержит пусковую нагрузку.

Оба приведенных способа пуска отличаются технической сложностью и затратностью. Требуется установка дополнительных электрических машин – в случае с пусковым двигателем их целых три. Кроме того, требуется монтаж дополнительного электрооборудования, обеспечивающего своевременную подачу переменного трехфазного напряжения и постоянного напряжения возбуждения.

Схема с пусковой «беличьей клеткой» усложняет конструкцию электродвигателя. Тем не менее, именно она имеет сегодня самое широкое распространение.

И схема с гонным пусковым двигателем, и схема с пусковой обмоткой работают с гораздо большей эффективностью при частотном пуске, когда асинхронный пуск или пусковой двигатель управляются частотным преобразователем.

Но, обе схемы не могут обеспечить пуск синхронного двигателя с существенным моментом сопротивления на валу. При использовании пускового асинхронного двигателя наличие на валу нагрузки повлечет за собой необходимость в неоправданно большой мощности гонного двигателя.

А при использовании пусковой обмотки из латуни мягкая механическая характеристика не позволит ротору разогнаться до подсинхронной скорости. Поэтому для облегчения пуска синхронного двигателя лучше снять всякую нагрузку с приводного вала.

Это обстоятельство и ограничивает сферы применения синхронных двигателей. Они используются в мощных приводах, работающих продолжительное время при постоянной нагрузке, без частых пусков и остановов.

Это может быть привод шахтной вентиляционной установки, привод крупного насосного агрегата, привод электромашинного преобразовательного агрегата. Преимущества синхронных приводов здесь в том, что они могут работать с очень высоким коэффициентом мощности, а для мощных приводов это решающий фактор.