Електромагнітний момент і кутова характеристика синхронного генератора. Проаналізуємо залежність потужності Р и електромагнітного моменту синхронного генератора від кута. Для цього скористаємося векторною діаграмою. Тому що в електричній системі великої потужності напруга const і частота const, те потужність і електромагнітний момент синхронного генератора, підключеного до такої системи, при постійному струмі порушення залежать тільки від кута. Залежності називаються кутовими характеристиками синхронного генератора (для потужності й електромагнітного моменту вони різняться масштабом).

Кутові характеристики дозволяють аналізувати процеси, що відбуваються в синхронному генераторі при зміні навантаження. Робота, чинена первинним двигуном, перетвориться в електричну енергію, що віддається генератором у мережу. При збільшенні створюваного первинним двигуном обертаючого моменту внаслідок прискорення, повідомлюваного ротору, кут збільшується.

Після декількох коливань біля значення синхронної частоти обертання рівновага обертаючого моменту й гальмового електромагнітного моменту генератора відновлюється, крапка при новому значенні кута. Синхронний генератор працює стійко при зміні кута в межах 0-л2. Значенню кута відповідають максимальна потужність. Значення кута визначає запас стійкості синхронного генератора. При кутах синхронний генератор працює хитливо.

У цих умовах обертаючий момент первинного двигуна перевищує максимальний гальмовий електромагнітний момент генератора. Надлишок обертаючого моменту створює подальше прискорення ротора, що обумовлює подальше збільшення кута й нове зменшення гальмового моменту й т.д., поки генератор не випадає із синхронізму. Щоб відновити запас стійкості синхронного генератора при збільшеному навантаженні, необхідно збільшити струм порушення.

U-Образна характеристика синхронного генератора. Реактивний струм синхронного генератора, підключеного до електричної системи великої потужності, можна регулювати зміною струму порушення. Розглянемо векторну діаграму1! фази синхронного генератора.