Робочий процес синхронного генератора Холостий хід.

При холостому ході, коли обмотка якоря розімкнена, магнітне поле машини створюється тільки обмоткою збудження. Оскільки ЕРСЕ₀, що наводиться в обмотці якоря, змінюється у часі згідно із законом синуса, то потік збудження Ф_зб і індуковану ним ЕРС Е₀ можна зображати за допомогою векторів. Діюче значення фазної ЕРС визначається за формулою

де k – обмотувальний коефіцієнт;

w – число витків однієї фази обмотки статора;

с – коефіцієнт, постійний для даної машини.

При постійній швидкості обертання ротора і відсутності навантаження, тобто при режимі холостого ходу, ЕРС генератора залежить тільки від магнітного потоку Ф_зб, а отже, тільки від струму збудження І_зб. Змінюючи напругу U_зб на клемах обмотки збудження, можна змінювати струм збудження і тим самим регулювати магнітний потік Ф_зб і ЕРС Е₀ генератора. На мал. представлена залежність ЕРС генератора від струму збудження Е₀(І_зб) при номінальній швидкості обертання . Ця залежність називається характеристикою холостого ходу. Форма характеристики, що нагадує форму кривої намагнічу­вання, обумовлена явищем насичення магнітної системи (відсутністю пропорціональності між магнітним потоком Ф_зб і струмом збудження І_зб).

Надалі для простоти будемо розглядати процеси, що відбуваються в двополюсних синхронних машинах з циліндричним ротором¹ і ненасиченою магнітною системою, тобто будемо вважати, що Е₀ пропорційна струму збудження машини.