Угловые характеристики СГ

где Θ – угол, на который продольная ось ротора смещена

относительно продольной оси результирующего поля машины.
Электромагнитная мощность явнополюсного СГ
Рэм.я=m1U1E0sinΘ/xd +m1U12sin2Θ((1/xq)-(1/xd))/2
Где хd и xq –синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям соответственно.
Разделив эти выражения на угловую частоту получим выражения электромагнитных моментов

xd +m1U12sin2Θ((1/xq)-(1/xd))/ ω1 2
Где М – электромагнитный момент.
Основная составляющая

ЭММ
Реактивная составляющая ЭММ
Зависит от магнитного потока ротора, следовательно в машине с невозбужденным ротором Мосн =0

Электромагнитные моменты СМ

ротора. Для возникновения этой составляющей достаточно двух условий:
1. Ротор машины

должен иметь явновыраженные полюсы (xq≠xd);
2. К обмотке статора должно быть подведено напряжение сети.
При увеличении нагрузки СГ, т.е. с ростом тока I1, происходит увеличение угла Θ, что ведет к изменению элетромагнитной мощности генератора и его ЭММ.
Зависимость Рэм=f(Θ) и М=f(Θ), представленная графически называются угловыми характеристиками СМ.

потока возбуждения.
1 – основная составляющая магнитного потока, пропорциональная sinΘ;
2- реактивная

составляющая магнитного потока, пропорциональная sin2Θ;
3 – Зависимость результирующего момента и электромагнитной мощности Мя=Мосн+Мр
Максимальное значение Мmax соответствует критическому значению угла Θкр.

нагрузки генератора сопровождается увеличением ЭММ. В этом случае любой установившейся

нагрузке соответствует равенство вращающего момента первичного двигателя М1 сумме противодействующих моментов. В результате частота вращения остается неизменной, равной синхронной частоте вращения.
При нагрузке соответствующей Θ›Θкр ЭММ уменьшается, что ведет к нарушению равенства вращающего и противодействующего моментов. При этом избыточная часть первичного двигателя вызывает увеличение частоты вращения ротора, что ведет к нарушению условий синхронизации.

Θкр=60-80 эл.град.
У неявнополюсных СМ Мр=0, а поэтому угловая характеристика

представляет собой синусоиду и угол Θкр=90о.
Отношение максимального ЭММ к номинальному называется перегрузочной способностью синхронной машины или коэффициентом статической перегружаемости.
λ =Mmax/Mном=1,4 ÷ 3
Пренебрегая реактивной составляющей момента
λ≈1/sinΘmax