Реализация реверса и пускотормозных режимов электрической машины при использовании тиристоров производится с помощью тиристорных пускателей, включаемых в статорную цепь машины (см. рис. 10.5). Широкое применение тиристорных пускателей обусловлено следующими их преимуществами по сравнению с контактными (магнитными) пускателями:
1) меньшим временем включения (0,001 с) и выключения (не более 0,012 с). У контакторов соответственно 0,04 и 0,02 с;
2) отсутствием электрических дуг и перенапряжений, так как коммутация цепи нагрузки производится при прохождении тока через нулевое значение;
3) возможностью исключить или уменьшить динамические удары при пуске и реверсе двигателя;
4) значительным количеством (свыше 2000) включений в час;
5) более высокими надежностью и сроком службы.
В зависимости от назначения тиристорные пускатели разделяются на устройства с прямым и управляемым пуском.
При прямом пуске управляющие импульсы подаются на тиристоры VS1…VS6 (см. рис. 10.5) с углом управления 
= 
. При реверсе импульсы поступают на тиристоры VS5…VS10.
При прямом пуске, в зависимости от нагрузки, угол φ в двигательном режиме может изменяться от 
до 
, близкого к значению этого угла при холостом ходе двигателя. Величина 
в двигателях большой мощности достигает 50…70 эл. град, в двигателях малой мощности с небольшим номинальным 
она меньше. В генераторном режиме 
намного выше, чем в двигательном. В связи с этим на управляющие электроды тиристоров необходимо подавать широкие управляющие импульсы, углы переднего и заднего фронта которых определяются из условия:
, 
(11.1)
Ширина импульса 
должна быть больше (рис. 11.1, а, б). При невыполнении первого из условий (11.1) двигатель при некоторой скорости окажется
под пониженным напряжением. Несоблюдение второго условия (11.1) приводит к отключению двигателя от сети.
Переходные процессы при пуске и торможении машины характеризуются наличием вынужденных и свободных (периодических и апериодических) составляющих тока. В результате взаимодействия магнитных полей этих составляющих электромагнитный момент машины превышает его максимальное (критическое) значение 
в установившемся режиме. Так, при пуске двигателя
,
где 
, 
– пусковой момент и критическое скольжение асинхронного двигателя.
Еще большие броски динамического момента развивает двигатель при реверсе. В зависимости от быстроты переключения реверс может происходить при затухшем и незатухшем магнитном поле, создаваемом свободными составляющими токов роторной обмотки. В первом случае максимальные ударные моменты обычно не превышают (2…2,5) . При реверсе с незатухшим полем ротора в самом неблагоприятном случае, когда ЭДС, наведенная в обмотке статора полем ротора, складывается с напряжением сети, ударный момент достигает (5…7) .
Ударный момент в пускотормозных режимах достигает максимального значения в начальные периоды включения питающего напряжения (0,02…0,04 с). Поэтому применение тиристорных пускателей сопровождается возникновением ударных моментов, так как время переключения
пускателей намного меньше указанных значений. Использование тиристоров позволяет осуществить управляемый пуск и торможение двигателя, что невозможно при контакторном управлении. При этом задача сводится к нахождению рационального закона изменения 
в пускотормозных режимах, определяющего соответствующий закон изменения напряжения на двигателе.
Оптимальным и легко реализуемым является экспоненциальный закон изменения (рис. 11.1, в):
, (11.2)
где 
– начальное значение угла управления (
= 135…140°); 
– постоянная времени экспоненты.
Из условия ограничения ударного момента двигателя при пуске до значения в уравнении (11.2) необходимо выбирать:
= (0,02…0,04) с при 
,
где 
= 60…75° – фазовый угол при пуске, 
= (0,6…0,8).
Для реализации пуска двигателя по динамической характеристике, близкой к статической, = 0,1…0,15 с. При увеличении постоянной времени экспоненты до = 0,15…0,2 с достигается плавный пуск с ограниченным ускорением.
Уменьшение ударных моментов при реверсе до значения обеспечивается выбором постоянной времени экспоненты в пределах = 0,06…0,1 с. Время паузы между отключением тиристоров VS1…VS4 и включением VS7… VS10 (см. рис. 10.5) равно:
= 0,02…0,06 с.
Плавный реверс можно осуществить при тех же значениях 
и увеличении постоянной времени экспоненты до = 0,15…0,2 с.
Существенно уменьшить пусковые токи, ударные моменты и потери в машине при пуске и торможении удается с помощью различных обратных связей, например токовой отсечки.
Динамическое торможение двигателя в схеме (см. рис. 10.5) осуществляется при подаче в статор постоянного тока открытием пары тиристоров, например: VS1, VS4; VS1, VS6 и т.д. Для получения хорошего быстродействия необходимо установить:
= 80…110°.
