(Fr.: diagramme de charge; Du.: Betriebsdiagramm; Eng.: operating chart) (elektrotechniek), diagram waarin bedrijfstoestanden van een synchrone machine als functie van bepaalde parameters (aandrijvend vermogen en bekrachtiging) weergegeven kunnen worden. Er wordt uitgegaan van een synchrone machine met cilinderrotor (turbogenerator), die aangesloten is op een oneindig sterk net met een constante frequentie. Het volgende model van afb. 1 van de synchrone machine kan gehanteerd worden waarin:
E = E exp (jδ) de spanning achter de synchrone impedantie;
Z = Z exp (jγ) = R + jXd de synchrone impedantie;
U = U exp (j0) de klemspanning (spanning van het oneindig sterk net);
I = I exp (jφ) de generatorstroom met bijbehorende wijzerdiagram (afb. 2).
Ten aanzien van dit model kan aangetoond worden dat het volgende van toepassing is: de stroom I wordt gegeven door:
1. een cirkel met middelpunt M = (−U/2R,0) en straal
√((|U|)/2R)² + Pₐ/R )
als het aandrijvende vermogen Pa constant is;
2. een cirkel met middelpunt N = (−|U/Z|cos γ, |U/Z|sin γ) en straal E/Z als de bekrachtiging E constant is.
3. Voorts kan een vermogensschaal worden verkregen door vermenigvuldiging van de stroom I met de spanning U. In afb. 3 is het onder de punten 1 en 2 vermelde geïllustreerd.
Het werkgebied van een generator wordt meestal beperkt door: het vermogen van de turbine (maximaal aantal kW); de toelaatbare temperatuurverhoging in de stator (maximaal aantal kVA); de toelaatbare temperatuurverhoging in de rotor (maximale bekrachtiging); en de theoretische statische stabiliteitsgrens (δ = γ) (zie Statische stabiliteit). Deze stabiliteitsgrens wordt meestal vervangen door een praktische stabiliteitsgrens, die bijv. verkregen wordt door een marge van 10% in de bekrachtiging toe te passen.
In afb. 4 is een voorbeeld gegeven van een belastingdiagram waarin tevens de begrenzingen getekend zijn. Hierbij kunnen de volgende opmerkingen geplaatst worden: de bekrachtiging is per unit aangegeven; een positief vermogen P betekent dat de generator actief vermogen (wattvermogen) aan het net afgeeft; een positief vermogen Q betekent dat de generator naijlend reactief vermogen (blindvermogen) aan het net afgeeft; bij een normale bedrijfstoestand van de generator ligt cos φ (de arbeidsfactor) in het algemeen tussen de 0,8 naijlend en 1,0; het overschrijden van een vermogensgrens gedurende enige tijd leidt tot beschadigingen van bijv. isolatie ten gevolge van een te grote temperatuurstijging (behoudens de gevallen waarin de overbelasting te lang duurt, zal de machine in bedrijf blijven); het overschrijden van de theoretische stabiliteitsgrens zal leiden tot verlies van synchronisme en afschakeling door middel van de beveiligingsinrichtingen (om deze ongewenste situatie te voorkomen dient de stabiliteitsgrens niet te worden overschreden); met het belastingdiagram kan men gemakkelijk nagaan hoe de belastingstoestand van de machine zich wijzigt wanneer er een variatie van het aandrijvende vermogen of de bekrachtiging plaatsvindt.