Нагрузка генератора, включенного на параллельную работу

соблюдении всех ус­ловий синхронизации его ЭДС равна по значению и противоположна по фазе напряжению сети, поэтому ток в цепи генератора равен нулю, т. е. генератор работает без нагрузки. Механическая мощность приводного двигателя P1 в этом случае полностью затрачивается на покрытие потерь холостого хода.
Отсутствие тока в обмотке статора синхронного генератора приводит к тому, что обмотка статора не создает вращающегося магнитного поля и в генераторе действует лишь магнитное поле возбуждения, вращающееся вместе с ротором с угловой частотой, но не создающее электромагнитного мо­мента.

Рисунок – Электромагнитный момент
синхронного генератора

встречно вращающему моменту приводного двигателя, т. е. он является тормозящим моментом. На преодоление этого момента затрачивается часть мощности приводного двигателя, которая представляет собой электромагнитную мощность
где w1 – угловая частота вращения ротора.
Таким образом, с появлением тока I1 в обмотке статора синхронного генератора, работающего параллельно с сетью, генератор получает электрическую нагрузку, а приводной двигатель (турбина, дизельный двигатель и т. п.) получает дополнительную механическую нагрузку. 

сети, работает ненагруженным, чтобы на­грузить генератор, увеличивают вращающий момент первичного двигателя до значе­ния, соответствую­щего повороту оси по­люсов ротора и электромагнитному моменту.
В реальных условиях колебания ротора вызывают потери энергии, из которых наибольшее значение имеют магнитные потери, обусловленные возникновением вихревых токов в сердечнике ротора. Объясняется это тем, что при отсутствии колебаний частота вращения ротора постоянна и равна частоте вращения результирующего магнитного поля.
Однако при возникновении колебаний ротора частота вращения становится неравномерной, т. е. происходит его движение относительно магнитного поля статора, это приведет к возникновению в сердечнике ротора вихревых токов. Взаимодействие этих токов с магнитным полем статора оказывает на ротор «успокаивающее» действие, уменьшающее его колебания.
Следовательно, колебания ротора имеют затухающий характер, и поэтому спустя некоторое время ротор займет положение, соответствующее углу, при котором устанавливается равновесие моментов. Причинами, вызывающими колебания ротора, могут быть либо изменения вращающего момента первичного двигателя, либо изменения нагрузки генератора, т. е. электро­магнитного момента М. Колебания ротора, вызванные указанными причинами, называют собственными.

Рис. Угловые характеристики моментов

генераторов и каждом из них возникает некоторая сила, удерживающая генератор в состоянии устойчивой работы, т. е. предотвращающая выход этого генератора из синхронизма.
Другими словами, синхронный генератор, включенный на параллельную работу, обладает синхронизирующей способностью. 
Физиче­ский смысл синхронизирующей способности синхронных генераторов состоит в следующем:
В процессе работы синхронного генератора в нем действуют два вращающихся магнитных поля: поле статора и поле ротора. Оба поля вращаются синхронно и создают и машине результирующее вращающееся магнитное поле. Так как обмотки статоров всех генераторов, включенных на параллельную работу, электрически связаны между собой, то также «связанными» оказываются и результирующие магнитные поля всех генераторов, которые вращаются с синхронной частотой вращения n1.

машины.
При этом роторы продолжают вращаться с синхронной час­тотой вращения. Лишь при смещении ротора какой-либо из параллельно работающих машин на угол, выходящий за указанные пределы, связь ротора этой машины с рото­рами других машин наруша­ется и машина выходит из синхронизма.
Для количественной оценки синхронизирующей способности синхронной машины вводят понятия удельной синхронизирующей мощности и удельного синхронизирующего момента.
Удель­ная синхронизирующая мощность определяется отношением при­ращения мощности  к соответствующему приращению угла:

и удельного синхронизирующего момента  тем больше, чем круче подъем угловой характеристики. Внеустойчивой области угловой характеристики значения удельной синхронизирующей мощности и удельного синхронизирующего момента отрицательны, поэтому устойчивая работа синхронной машины соответствует положительным значениям.
При изменениях нагрузки нарушается равенство между мощ­ностью приводного двигателя и мощностью генератора. Возникающий при этом небаланс мощностей представляет собой синхронизирующую мощность.
Синхронизирующей мощности соответствует синхронизи­рующий момент:
Этот момент оказывает на ротор генератора действие, предотвращающее выход машины из синхронизма.
Синхро­низирующей способностью обладают не только синхронные гене­раторы, но и синхронные двигатели.