Электр станцияларында электр энергиясын өндіру үшін үш фазалы айнымалы тоқты синхрондық генераторлар қолданылады. Бұл синхрондық генераторлар турбинаның білігімен бірге жалғанған. Жылу электр станцияларында 3000 айналымдық генераторлар қолданылса, ал гидроэлектр станциялары мен атомдық электр станцияларында 1500 айн/мин-тік генераторлар қолданылады. Синхронды қозғалтқыш құрылымы синхронды генератор құрылымына ұқсас. Статор үшін орамасына тоқ берілген кезде магнит өрісі пайда болады. Айналу жилігінің формуласы:

мұндағы

f - қоректендіргіш торап тоғының жилігі;

p - статорда полюс жұптарының саны.

Синхронды қозғалтқыш жұмыс істеу принципін 4.4.1-суреттен қарастырамыз. Статордың магнит өріс N-S магниттік полюстер жүйесінен модельденген болсын деп аламыз.

4.1- сурет. Синхронды қозғалтқыштың әсер ету принципі

Синхронды қозғалтқыштың негізгі ерекшелігі – белгілі салмақ тербелісі кезінде ротор айналуының синхронды жылдамдығын қамтамасыз ету.

Бастапқыда синхронды қозғалтқыш асинхронды сияқты жұмыс жасайды, кейін – синхрондыға айналады. Қауіпсіздікке байланысты қозу орамасын бастапқыда қысқартады, ал кейін оны тұрақты тоқ көзіне қосады.

1. Генератордың номиналдық кернеуі. Бұл статор орамының сызықтық (фаза аралық) кернеуінің номиналдық тәртіпте жұмыс істеуі.

2. Генератордың номиналдық тоғы деп – қалыпты жұмыс істеу барысында және қалыпты суытылу барысындағы өте ұзақ мерзімде жұмыс істей алу мүмкіндігі бар тоқты айтады.

Генератордың номиналдық толық қуаты деп – осы генераторда өтетін кернеу мен номиналдық тоқтың шамасына сәйкес алынған қуат.

Ротор мен басқа да элементтердің номиналдық тоқтары мен қуаттары мемлекеттік стандартқа сәйкес болу керек.

Синхрондық генератор жұмыс істеу барысында белгілі температураға дейін қызады. Оның ішіндегі болат материалдары мен орамдары белгілі температураға дейін ғана шыдауы мүмкін. Осыған байланысты осы генераторларды суыту үшін екі әдіс қолданылады: жанама және тікелей.

Синхрондық генератордың роторының орамы арнайы тұрақты тоқ көзінен қоректенеді. Мұны көп жағдайда қоздырғыштар деп атайды. Мұндай тұрақты тоқтың шамасы генератордың толық қуатының 0,3-1%-ін құрайды. Ал, номиналдық кернеуі 100600В-қа дейін баруы мүмкін. Генератордың қуаты артқан сайын берілетін номиналдық қыздыру кернеуі де артық болуы мүмкін. Сырттан арнайы келетін және генератордың роторын қоздырушы элементтің негізгі мақсаты және оның жұмыс істеу тәртібі, бұл жүйенің аса қажетті сипаттамасымен айқындалады. Олар: өте жылдам іске қосу немесе ротордағы кернеудің тез арада өсуіне көп байланысты.

Синхронды генератор статоры құрылымы бойынша асинхронды генератор статорынан еш айырмашылығы жоқ. Статор фазасында үш фазалы, екі фазалы немесе бір фазалы орамалар орналасады.

Ротор өз кезегінде тұрақты магнит немесе электромагнит міндетін атқарады.

4.3 - суретте генератордың 2 құрылымы келтірілген: жай жүрісті және тез жүрісті.

Су электр станцияларда ротордың айналуы су ағынының қозғалысына тәуелді. Жай айналғаннан да мұндай генератор 50 Гц стандартты жиілікте электр тоғын өңдеу керек. Сондықтан әрбір су электр станциялар үшін өзіндік жеке генератор құрылады.

Статор орамасында келтірілген ЭҚК шамасы магнит ағынының жылдамдық өзгерісі мен санына тәуелді:

. (4.8)

Қажетті мәндерді ала отырып, ЭҚК–н былай жазуға болады.

(4.9)

мұндағы

n – генератор роторының айналу жилігі;

Ф – магнит ағыны;

с – тұрақты коэффициент.

Генератор кернеуі шығысының тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін магнит ағынын реттеп отыру керек. Егер кемісе магниттендіру, өсетін болса – магнитсіздендіру керек.

Генератордағы электромагниттік өрісті автоматтық құрылғылардың көмегімен сөндіру.

Бұл жағдайда, ротордың сақинасындағы кернеудің өзгеру үрдісі, автоматты сөндіру өрісін сөндіргеннен кейін мына заң арқылы өрнектеледі, яғни, белгілі қарама-қарсы және сөндіру кедергісіндегі кернеудің төмендеуіне тең болады. Бұл жағдайда сөндіру өрісінің тұрақты уақытын азайтып, сөндіру өрісінің үрдісін жылдамдатуға және арттыруға мүмкіндік алады.