КПД СГ зависит не только от мощности нагрузки, но и от коэффициента мощности cosj

КПД СГ достигает 98-99 %.

Для этих генераторов применяют охлаждение газообразным водородом, водой и др.

Регулирование активной мощности. Угловые характеристики

Электромагнитная мощность равна

.

Но из подобия треугольников расставляем углы на векторной диаграмме. Катет bd равен:

.

ac ^ E₀, bc ^ I, значит угол bca = Y. Отсюда:

.

Подставляем это значение в формулу (*) получаем:

При неизменном токе возбуждения I_в =const.

СГ включен в сеть и обеспечивает U=U_сети=const.

Момент

, где . Но

Поэтому

. ,

где - угловая скорость вращения СГ;

w - угловая частота тока;

p – число пар полюсов СГ.

,

.

Зависимость P_эм(q) или M_эм(q) – называется угловыми характеристиками СГ.

q - характеризует устойчивость СГ.

; .

Положительное значение q соответствует генераторному режиму.

При q=const увеличение тока возбуждения I_в СГ приводит к возрастанию электромагнитной мощности P_эм.

Если угол q отрицательный – это соответствует режиму работы синхронной машины в двигательном режиме.

В режиме генератора M_эм противодействует вращению ротора, т.е. является тормозным.

В режиме генератора поле ротора ведущее, а поле статора – ведомое. В режиме двигателя – наоборот.

При увеличении момента силовые линии все больше деформируются (растягиваются), растет угол q.

Если q > 90°, то силовые линии рвутся, магнитная сила между ротором и статором нарушается, ротор вращается как болванка, т.к. он ничего не вращает. Это явление называется выпаданием из синхронизма.

При - синхронный генератор работает устойчиво.

Изменение мощности параллельно работающего с сетью СГ достигается воздействием на первичный приводной двигатель.

Пусть СГ работал при угле q₁. После увеличения подачи пара ротор ускорился, и угол q возрос, т.к. увеличился момент приводного двигателя.

Когда угол q возрос, то увеличился тормозной момент и при определенном угле q₂ снова наступит равновесие моментов при новой мощности. Значит мы увеличили мощность.

При чрезмерном увеличении момента приводного двигателя тормозной момент не достигнет такой большой величины, т.е. они не уравновесятся и СГ выпадет из синхронизма.

- синхронизирующая мощность. Она показывает, насколько устойчив СГ при данном угле q.