На многих промышленных предприятиях в качестве электропривода эксплуатируются синхронные электродвигатели, но далеко не всегда и полностью используются все их возможности. Как известно, работая в режиме перевозбуждения, синхронные двигатели могут выдавать реактивную мощность в сеть, а в режиме недовозбуждения синхронные двигатели, как асинхронные, потребляют из сети реактивную мощность. Таким образом, режим работы синхронных двигателей может влиять как на потери электроэнергии, так и на режим напряжения в системе электроснабжения. При работе двигателя в режиме перевозбуждения на выработку реактивной мощности синхронным двигателем расходуется активная мощность. Удельный расход активной мощности в основном зависит от номинальной мощности, коэффициента мощности и скорости вращения двигателя. Для определения экономической реактивной нагрузки при постоянной активной нагрузке строится кривая активных потерь. Определение этой зависимости производится экспериментально. При данном числе работающих синхронных двигателей самое выгодное распределение реактивных нагрузок будет в том случае, если потери в меди будут наименьшими, так как постоянные потери от распределения нагрузки не изменяются. Потери в меди статоров синхронных двигателей с некоторым приближением (без учета зависимости тока ротора от коэффициента мощности) можно считать пропорциональными квадрату тока статора:
где: Ia, Ip – активная и реактивная составляющие тока статора;[sub][/sub]
r – активное сопротивление обмотки статора.
Так как активная нагрузка определяется в зависимости от энергетических характеристик агрегатов и для данного распределения нагрузок может считаться постоянной, то самое выгодное распределение реактивной нагрузки зависит только от потерь в меди, соответствующих реактивной слагающей тока статора. Уравнение кривой потерь для двух синхронных двигателей при этом условии можно выразить как:
Условие наименьшей величины потерь будет:
Откуда получаем: