Основные расчетные соотношения для критического и
Недонапряженного режимов
Как установлено в предыдущем разделе, критическому и недонапряженному режимам соответствуют следующие условия
еумакс ≤ 
екмин+Е/у; ξ ≤ ξкр
Коллекторный ток в этих режимах имеет косинусоидальную форму и определяется выражением iк = S×(еу – Еу/), где еу = Еу + Uуcosωt.
Уравнение, полученное подстановкой значения еуиз второго выражения в первое, получило название основного уравнения генератора с внешним возбуждением, т.к. из него может быть получена большая часть необходимых расчетных соотношений.
iк= S(Еу + Uуcosωt - Еу/) = S×Uуcosωt +Jп(3.16)
Согласно волновой диаграмме генератора при ωt = θ; iк = 0.
Соответственно из (3.16) имеем
0 = S(Uуcosθ + Eу - Е/у)
Поскольку S ≠ 0, 0 = Uуcosθ + Eу - Е/у (3.17)
Это выражение может быть использовано для определения угла отсечки по заданным величинамUу, Eу и Е/у
Из (3.17) можно получить расчетную формулу для напряжения смещения
Eу =Eу/ - Uу cosθ (3.19)
Если ωt = 0, согласно волновой диаграмме iк = iкмакс и на основании (3.16) имеем
iкмакс =S(Uу + Eу - Eу/)
Преобразуем это выражение к виду
iкмакс = 
С учетом (3.18)
iкмакс = SUу(1 – cosθ) (3.20)
Это уравнение может быть использовано для расчета амплитуды возбуждения по заданной величине импульса коллекторного тока
(3.21)
Используя известную связь между iкмакс и Iк1, последнее выражение может быть приведено к следующему виду
= 
(3.22)
Энергетические соотношения в генераторе с внешним возбуждением
Выходная колебательная мощность генератора определяется произведением эффективных значений тока первой гармоники и переменного коллекторного напряжения
Р1 = 
(3.23)
Поскольку Uк = Iк1·Rк , колебательную мощность можно определить и следующими выражениями
Р1 = 0,5·Iк12· Rк = 0,5·Uк2/ Rк
Мощность, которую генератор потребляет от источника питания определяется постоянной составляющей коллекторного тока
Pо = Eк·Iко (3.24)
Мощность, рассеиваемая на коллекторе АЭв виде тепла, определяется разностью потребляемой и колебательной мощностей
Рк = Ро – Р1 (3.25)
В нормальных условиях работы ГВВмощность Рк должна быть меньше Ркдоп- допустимой мощности потерь в активном элементе, указываемой в справочных данных АЭ.
Коэффициент полезного действия генератора (электронный к.п.д.) определяется отношением
(3.26)
С учетом (3.23), (3.24) и (3.26), электронный к.п.д. может быть определен и следующими выражениями
(3.27)
(3.28)
Электронный к.п.д. показывает, какая часть потребляемой мощности преобразуется генератором в колебательную мощность. Согласно (3.27), к.п.д. зависит от коэффициента использования коллекторного напряжения ξи от выбора угла отсечки ( γ = a1/a0 - коэффициент формы импульса, который зависит только от угла отсечки).