Generatorbetrieb

Eine am starren Netz betriebene Synchronmaschine kann nur mit der synchronen Drehzahl $n = f/p$ arbeiten. Weder eine Erhöhung noch eine Verminderung des Last- bzw. Antriebsdrehmoments können eine Änderung der Drehzahl bewirken, wenn der Betrag des Moments kleiner als das Kippmoment ist.

Abbildung 9: Generatorbetrieb der Synchronmaschine am Netz

Beim generatorischen Betrieb der Maschine bewirkt eine Erhöhung des Antriebsmoments die Auslenkung der Erregerstromachse $\underline{I'}_f$ (bezogen auf die Klemmenspannung $\underline{U}_1$) aus ihrer Leerlaufstellung, wie aus den beiden Zeigerdiagrammen Abbildung 8 und Abbildung 9 ersichtlich ist. Dadurch stellt sich zwischen der (fiktiven) Polradspannung $\underline{U}_{p}$ und der Klemmenspannung $\underline{U}_{1}$ ein Polradwinkel $\vartheta$ ein (siehe Abbildung 9). Zwischen Klemmen- und Polradspannung entsteht nun die Differenzspannung $\Delta \underline{U}$. Da diese Spannung an der Reaktanz $X_d$ abfällt (siehe Abbildung 4), ruft sie - bei vernachlässigtem ohmschen Ständerwiderstand - einen ihr um $90^\circ$ nacheilenden Ständerstrom $\underline{I}_1$ hervor.

Aus dem zugehörigen Zeigerdiagramm Abbildung 9 ist ersichtlich, dass $\underline{I}_{1}$ ein fast reiner generatorischer Wirkstrom ist. Der Polradwinkel $\vartheta$ stellt sich so ein, dass Gleichgewicht zwischen der zugeführten mechanischen Wellenleistung und der elektrisch abgegebenen Netzleistung besteht. Der räumliche Lastwinkel $\vartheta / p$ kann mit dem Netz getriggerten Stroboskop im Vergleich zu seiner Lage im Leerlauf $(\vartheta = 0)$ beobachtet werden.

Sie interessieren sich für die elektrische Antriebstechnik? Dann besuchen Sie doch auch einmal meine geschäftliche Homepage.