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为三相突然短路初瞬时的情形。为了简单起见，设发生短路前发电机为空载，故转子绕组只键链磁通和。短路发生瞬间，按照磁链不能突变的原则，转子绕组所键链的磁通不能突变，我们可以根据上节的分析来理解，即短路瞬间，转子中产生了一个磁化方向与电枢磁场相反的感应电流，该电流产生的磁通恰巧抵消了要穿过转子绕组的电枢反应磁通；于是保持了转子绕组所键链的磁通“守恒”。我们也可以换一种分析方法来理解，即在短路初瞬，由于磁链不变原则，短路电流所产生的电枢反应磁通不能通过转子铁芯去键链转子绕组，被挤到转子绕组外侧的漏磁路中去了。定子短路电流所产生的磁通所经路线的磁阻变大，这就意味着，此时限制电枢电流的电抗变小，使突然短路初瞬有较大的短路电流。这个限制电枢电流的电抗称为直轴瞬态电抗或直轴暂态电抗，用表示，可见远较为小。由于转子绕组有电阻，上述感应电流将因电阻的阻尼作用而衰减消失，然后电枢磁通便将穿过转子铁芯，其路径又将。
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这样，发电机就向负荷既送出了有功功率，又送出了无功功率。由此可见，在同步发电机中，气隙磁场轴线与主磁磁场轴线之间的夹角d的大小，与同步发电机输出的有功功率大小有关。当同步发电机输出的有功功率增大时，原动机输入的机械功率增大，d角也随着增大。所以我们把d角叫作功率角。一般汽轮发电机在额定负荷下运行时，d角约为2530。同步发电机的这种运行状况，就好象是发电机转子磁场和气隙磁场之间有一些橡皮筋连在一起。由转子磁场拖动气隙磁场在空间以同步速度旋转。发电机输出的有功功率越大，橡皮筋就被拉得越长，转子磁场领前于气隙磁场的角度d就越大。
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同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机 3种。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外，一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生，而且励磁线圈放在转子上，电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低，功率较小，又只有两个出线头，容易通过滑环引出；而电枢绕组电压较高，功率又大，多用三相绕组，有3个或4个引出头，放在定子上比较方便。
减负荷过程:当关小汽门时,发电机转子轴上的主力矩减小,于是转子减速,功角变小.当功角变小时,电磁功率减少,其相应的阻力矩也变小.当阻力矩减小到和新的主力矩一样大时,又达到新的平衡,此时电机便少带了负荷.调节有功负荷时要注意两点:应使力率尽量保持在规程规定的范围内,不要大于迟相的0.95.因为力率高说明与该时有功相对应的励磁电流小,即发电机定,转子磁间用以拉住的磁力线少,这就容易失去稳定,从功角特性来看,送出的有功增大,功角就会接近90度,这样也就容易失去稳定.
转子是由转轴、转子铁芯和转子绕组构成的。转轴一般由中碳钢做材料，起到支撑、固定转子铁芯和传递功率的作用。转子铁芯也是电机磁路的一部分，用0.5mm厚的硅钢片叠压成整体的圆柱形套装在转轴上，转子铁芯外圆的槽内嵌置转子绕组。异步电动机有鼠笼式和绕线式两类，其区别在于转子绕组的结构不同，绕线式电机结构较复杂，一般用于对启动和调速性能要求较高的场合。鼠笼式转子绕组鼠笼式转子绕组没有铁芯时，整个绕组的外形就像一个鼠笼。在转子铁芯上也有槽，各槽里都有一根铜或铝制导条作转子导体。在导条的两端用短路环短接，形成闭合回路。大中型电机导条是铜的，制造时把裸铜条插入转子铁芯槽中，再用铜环套在两端铜条的头上，并焊接在一起；多数小型电机的导条是铝制的，制造时把叠好的转子铁芯放在铸铝的模具内，把鼠笼和端部的内风扇一次铸成。