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发电机是发电厂的心脏设备，发电机按其驱动的动力大致可分为水轮发电机（水力）和汽轮发电机（蒸汽）。同步发电机（限于立式水轮发电机）。发电机在正常运行时，在发电机定转子气隙间有一个旋转的合成磁场，这个磁场由两个磁场合成:转子磁场和定子磁场。所谓“同步”发电机，就是指发电机转子磁场的转速（原动机产生）与定子磁场的转速（电力系统频率决定）相等。转子磁场由旋转的通有直流电的转子绕组（磁）产生，转子磁场的转速也就是转子的转速，也即整个机组的转速。
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这个制动转矩和空载转矩加起来，比原动机的拖动转矩要大，使得转子转动的速度变慢。为了保持同步发电机以同步转速运转，就增加原动机的拖动转矩（增加汽轮机的进汽量），于是转子又要加速，直到原动机所供给的机械功率与发电机输出的电功率（还要加上发电机内部的损耗）重新达到平衡，发电机才重新以稳定的同步转速运转。由于定子绕组中出现了电流，则在发电机定、转子和气隙中，由绕组电流产生的磁势F建立了第二个磁场电枢反应磁场。我们称电枢反应磁场对主磁场的影响叫电枢反应。如果负荷是纯电阻性的，气隙磁路是均匀的，那么电枢反应的结果是使发电机的气隙磁场发生向移，即气隙合成磁场对于主磁场来说，逆着转子旋转的方向偏转了一个d角度。
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同步发电机的电枢反应及等值电势电路图隐同步发电机电枢反应及等值电势电路图定子与转子两种旋转磁场对转子绕组没有相对运动，因而不会在转子上产生感应电势。这两个磁场只在定子绕组产生感应电势，在不考虑磁路饱和的情况下，转子磁场感应空载电势E0，电枢磁场感应的电势为电枢反应电势Ea,则有E0+Ea=Uf+I(ra+jxs)可用隐同步电势的等值电路图1式中，Uf为机端电压xs为定子绕组漏抗ra为定子电阻凸机空载磁势波形图对凸转子而言，空载时转子磁势波为方波，取其基波分析。
异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联，或者并接相当数量的电容器。
到b时，面积B适等于面积A。面积A代表了发电机转轴系统获得的加速能量，而面积B则表示了制动能量，因而到t时，发电机组转速恢复到额定转速0,但对应于t时的P值仍然大于P0,发电机组转子将继续制动减速,角回摆。若故障切除时间增大，t与b也将随之增大，至b到达与0对称的一点（180-0）时，是暂态稳定的限情况，对应于此时的t角为临界切除角，相应的故障切除时间则称为临界切除时间。如果切除时间更迟，在跨过（180-0）那一点后，发电机组在没有得到恢复平衡所需要的面积时，又滑入加速过程，于是角将继续增大超过180，迅速对无穷大系统失去同步。用加速面积A等于制动面积B作判据来判定发电机的暂态稳定性，叫等面积定则。