Un generador síncrono puede ser operado en un rango de velocidades. La característica de par sería una línea vertical a la velocidad conducida. El par máximo continuo cambiaría algo dependiendo de los límites de voltaje y potencia. El control de excitación tendría que estar diseñado para adaptarse al rango de velocidad deseado.
Es habitual concentrarse en la operación de frecuencia fija cuando se estudian los fundamentos del generador. Al estudiar los generadores para uso con turbinas eólicas, se consideran las características de velocidad variable.
Re: Preguntas adicionales agregadas en los comentarios:
Los fundamentos de la conexión de dos fuentes de CA a la misma red deben explicar por qué deben sincronizarse de la manera requerida. Los textos tienen secciones que cubren la conexión de un generador síncrono a un bus infinito y que conectan dos generadores entre sí. Se proporcionan diagramas vectoriales, circuitos equivalentes y cálculos de ejemplo. El material explica qué se debe hacer para asegurar que los generadores funcionen solo con sus parámetros nominales. Puede que no haya mucho material disponible que estudie en detalle lo que sucedería dentro de un generador si se intentara una operación fuera de los parámetros nominales. Es posible que se hayan escrito algunos documentos técnicos sobre el tema. Google scholar puede encontrar algo.
Cita de un documento técnico:
Cuando un generador fuera de línea se energiza mientras gira el engranaje o se desplaza por inercia hasta detenerse, se comporta como un motor de inducción y puede dañarse en pocos segundos. Durante la activación trifásica en un punto muerto, se induce un flujo giratorio a frecuencia sincrónica en el rotor del generador. La corriente del rotor resultante se fuerza en las trayectorias en el cuerpo del rotor, de manera similar a las trayectorias de la corriente del rotor para corrientes de estator de secuencia negativa durante la fase única del generador. Rápido calentamiento del rotor, y se dañará el rotor. La impedancia de la máquina durante este intervalo de alto deslizamiento es equivalente a la reactancia de secuencia negativa del generador.
C. J. Mozina, "Lecciones aprendidas de eventos de disparo de generadores en instalaciones industriales", 2008 55.a Conferencia Técnica IEEE del Petróleo y la Industria Química , Cincinnati, OH, 2008, pp.