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由该相量图可推导出同步发电机的功率特性方程。Ed纵轴同步电势，也叫空载电势，是仅由励磁绕组的励磁磁势在定子中所感应的电势。如果不计及饱和，它是和励磁电流成正比的；uf电机的端电压；us无限大系统母线电压；I定子电流，它分解为纵轴电流Id及横轴电流Iq；Xd纵轴同步电抗；Xq横轴同步电抗；发电机的内功率因数角；wf发电机的功率因数角；ws无限大系统端的功率因数角；df功率角，df有双重的物理意义，一个意义是电势Ed和端电压uf间的相角差，另一个意义是产生电势Ed的转子主磁通0和产生端电压uf的合成磁通之间的相角差（为0与k的相量和，而k为定子电枢反应磁通加漏磁通）；
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在突然短路初瞬，沿着交轴的电抗便为和。称为交轴瞬态电抗或交轴暂态电抗，称为交轴超瞬态电抗或交轴次暂态电抗。它们和相应的直轴参数有不同的数值。因为同步发电机在交轴没有激磁绕组，故一般说来，交轴瞬态电抗和交轴同步电抗相等，亦即=在有阻尼的情况下，由于阻尼绕组为一不对称绕组，它在交轴所起的阻尼作用与在直轴所起的阻尼作用不同。交轴超瞬态电抗的等效电路。由图中的简单关系，可得一般说来，阻尼绕组在直轴所起的作用较在交轴所起的作用为大，故亦就较略大。在不用阻尼绕组而由整块铁芯起阻尼作用的隐式电机中，便和近似相等。
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也就是说，电枢磁通将依次经过空气隙、阻尼绕组旁的漏磁路和激磁绕组旁的漏磁路。这时磁路的磁阻更大了，与之相应的电抗将有更小的数值。称为直轴超瞬态电抗或直轴次暂态电抗。在短路初瞬，定子绕组中的短路电流将为所限制，由于阻尼绕组中的感应电流衰减得较快，故在初几个周波以后，电枢磁通即可穿过阻尼绕组而取得的路线。这时定子电流将为所限制。达到稳态值时，定子电流便为所限制。和的表示式:下面我们来推导和的表示式。当同步发电机装有阻尼绕组时，电枢磁通在短路初瞬所经的路线。设代表空气隙的磁导，代表阻尼绕组旁的漏磁路的磁导，代表激磁绕组旁的漏磁路的磁导，则得该磁路的总磁导为，即有再把电枢漏磁路线的磁导加上，则得电枢磁通所经磁路的总磁导为由于电抗和磁导成正比，故上式可以改写作式中直轴电枢反应电抗；激磁绕组的漏抗；阻尼绕组在直轴的漏抗。由此可得直轴超瞬态电抗的等效电路。
直流（有刷）电机通过调节电压、串接电阻、改变励磁都可以调速，但是实际以调节电压最为方便也最为常用，目前主要使用PWM调速，PWM其实就是通过高速的开关来实现直流的调压，一个周期内，开的时间长，平均电压就高，关的时间长，平均电压就低，调起来很方便，只要开关速度够快，电网的谐波就少，且电流更为连续。
如在转子上没有阻尼绕组或者是当阻尼绕组中的感应电流衰减完毕，电枢反应磁通可以穿过阻尼绕组时，磁路，其总磁导为同理，直轴瞬态电抗的表示式为直轴瞬态电抗的等效电路如图1-16所示。交轴瞬态电抗、超瞬态电抗及其表示式在稳定短路情况下，电枢反应磁通穿过转子铁芯，这时的直轴同步电抗，是已明过了的。如果同步发电机不是出线端处发生短路，而是经过负载阻抗短路，则由短路电流所产生的电枢磁场不直轴分量，而且也有交轴分量。由于沿着交轴的磁路与沿着直轴的磁路有不同的磁阻，相应的电抗也有不同的数值。前面早已阐明，对于凸机而言，交轴同步电抗较直轴同步电抗为小。