Рис. 12.1. Угловая характеристика генератора

    При линейном представлении характеристики намагничивания (характеристики холостого хода) ток возбуждения и синхронная ЭДС генератора изменяется пропорционально и в соответствующей системе относительных единиц имеют равные численные значения. Поэтому при синхронной ЭДС Е_q регулируемого генератора ток возбуждения можно не вводить, а его действие учитывать упрощенно по выражению

                                                             (12.2)

где  Е_q0 - установочное (начальное) значение ЭДС; U_{Г 0} -установочное (требуемое) значение напряжения; k_0U - коэффициент усиления АРВ по отклонению напряжения генератора.

    Строго выполнить задачу, то есть удержать равенство  c помощью АРВ не удается. Для этого требуется бесконечно большая ве­личина коэффициента усиления k_0U. Однако при достаточно больших значениях этого коэффициента, достигающего 100-300 ед.возб.хх/ед.напр., напряжение генератора изменяется незна­чительно, и в упрощенных расчетах устойчивости это напряжение часто принимается неизменным. При этом синхронная ЭДС Е_q генератора изменяется в зависимости от его нагрузки и может принимать как наи­большие, так и наименьшие граничные значения. Другими словами, ге­нератор может выходить в некоторых режимах, как на верхнее, так и на нижнее ограничения по току возбуждения. Эти ограничения устанавли­ваются с помощью специальных устройств в системе АРВ генератора.

    Принимая в пределе, что с помощью АРВ поддерживается U_Г0 = const, проследим за изменением синхронной ЭДС по совмещен­ной для двух режимов векторной диаграмме генератора (рис. 12.3).

                       Рис. 12.3. Изменение ЭДС регулируемого генератора

                                          при увеличении угла.

    Из диаграммы видно, что при изменении тока статора поддер­жание генераторного напряжения на неизменном уровне обеспечивает­ся за счет соответствующего изменения синхронной ЭДС. Этот фактор существенно влияет на статическую устойчивость генератора. В общем случае, когда при действии АРВ учитывается изменение генераторного напряжения, при расчетном построении угловой характеристики Р (δ) следует принимать во внимание изменение ЭДС Е_q и напряжения U_Г.

    Поскольку параметры δ, Е_q, U_Г   взаимосвязаны, координаты ка­ждой точки характеристики Р (δ) определяются путем решения системы нелинейных уравнений. На качественном уровне угловую характери­стику регулируемого генератора можно построить графическим спосо­бом