Характеристика ххх не имеет вид прямой так как с увеличением тока возбуждения I в железо статора и ротора насыщаются, и при дальнейшем увеличении I в Э. Д. С е холостого хода мало растёт.

 

Если характеристики х.х. различных синхронных генераторов изобразить в относительных единицах Е_* = f (I_в*), то эти характеристики мало отличаются друг от друга и будут очень схожи с нормальной характеристикой х.х, которую используют при расчетах синхронных машин:

E*	0,58	1,0	1,21	1,33	1,40	1,46	1,51
Iв*	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5

Здесь:

E_* =Е₀/U_1ном — относительная ЭДС фазы обмотки статора;

I_в* =I_в0/I_в0ном — относительный ток возбуждения;

I_в0ном- ток возбуждения в режиме хх, при Е₀ = U_1ном

 

Рабочая точка A на характеристике холостого хода (рис.3.14) располагается на участке перегиба характеристики при Е = U _Н. Характеристика ХХХ не имеет вид прямой так как с увеличением тока возбуждения I в железо статора и ротора насыщаются и перестают намагничиваться.

Если бы железо не насыщалось, то характеристика ХХХ имела бы вид прямой (1). 

 

Под коэффициентом насыщения магнитной цепи

Кн = ВА/ВС при Е=Uн понимают отношение суммарной МДС (отрезок ВА) к МДС воздушного зазора (отрезок BC).

Для синхронных машин общего назначения  

Выбор рабочей точки в области насыщения  приводит к резкому увеличению тока возбуждения. Обмотка возбуждения становится громоздкой. Выбор рабочей точки на линейной части  приводит к недоиспользованию магнитных материалов машины, увеличивает их расход.

Характеристика трехфазного короткого замыкания (ХКЗ)
  при

Этот опыт позволяет определить реактивное сопротивление обмотки статора генератора Xad+Xϭ.

Если пренебречь активным сопротивлением обмотки якоря (), то уравнение напряжения в режиме короткого замыкания имеет вид:

 

Характеристику трехфазного к.з. получают следующим образом:

выводы обмотки статора замыкают накоротко (рис а) и при вращении ротора с частотой вращения n₁ постепенно увеличивают ток возбуждения до номинального рабочего тока статорной обмотки.

Так как обмотка статора закорочена, то напряжение генератора U ₁ =0 и э.д.с. генератора E ₁ приложена к продольному сопротивлению Xad и сопротивлению рассеяния Х σ.  

При опыте КЗ нагрузка синхронного генерато­ра является в основном индуктивной (его собственная обмотка), поэтому реакция якоря будет размагничивающей и железо статора и ротора не будет насыщаться. А если железо не насыщено, то характеристика  имеет вид прямой (см. рис. б)

 

Векторная диаграм­ма, построенная для ге­нератора при опыте трехфазного к.з., пред­ставлена на рис.в). Из диаграммы вид­но, что э.д.с Е инду­цируемая в обмотке ста­тора, полностью урав­новешивается э.д.с. продольной реакции якоря Ead = jXad × Id и э.д.с. рассеяния Eσ = jXσ × I ₁.