Активная мощность и электромагнитный момент синхронного генератора при параллельной работе с сетью

После включения генератора в сеть, ротор вращается со скоростью ω₁. Синхронно с ротором вращается вектор Ег. На холостом ходу Ег=Uс и ток генератора         .

В это время турбина вращает ротор генератора и затрачивает мощность на холостой ход Р₀=Рмех+Р_М1+Р_В (потери механические, на возбуждение).

Если увеличить вращающий момент турбины (подачей воды), то ротор генератора сместится относительно своего первого значения на угол δ. На такой же угол сместится э.д.с. Ег генератора.

В результате в обмотке статора появится ∆U=Ег+(-Uс), которая создаст в обмотке статора ток   .

Ток I₁ создаст в обмотке статора м.д.с.

и в статоре возникнет вращающееся поле, которое будет вращаться синхронно с ротором. Со стороны генератора возникнет тормозной момент Мэм по отношению к турбине, и генератор начнёт выдавать в сеть активную мощность Рэм. Активная мощность Рэм, выдаваемая генератором в сеть зависит от величины угла δ.

Моменты, действующие на вал генератора с турбиной.

При работе синхронного генератора на вал действуют моменты турбины Мт и генератора Мг. Момент Мт приводит вал генератора во вращение, а момент генератора Мэм тормозит вал, т.е. направлен противоположно Мт. т.е. генератор потребляет механическую энергию турбины, а выдаёт электрическую.

Если генератор в работе и, если не учитывать потери в генераторе, то сумма моментов на валу равна нолю Мд + (-Мэм)= 0.

В случае равновесия моментов, т. е. Мт= Мэм, ротор генератора вращается с неизменно скоростью. При нарушении равновесия моментов число оборотов ротора будет изменяться.

Угловые характеристики неявнополюсных машин