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同步发电机有功功率的输出当发电机空载时，定子绕组中的电流I=0，即电枢不会产生磁势。此时发电机中，只有由转子主磁的励磁磁势所建立的主磁场，如所示。这时发电机的端电压等于由主磁场产生的空载电势，原动机输给发电机的功率P1只要克服空载损耗就行了。同步发电机转子磁场与气隙磁场之间的夹角d（a）发电机空载时，d=0；（b）发电机带负荷时，d角的大小与负荷大小和性质有关当发电机定子绕组端接上负荷时（假定负荷是纯电阻性的），定子绕组中就出现了电流I，发电机向负荷输出有功功率，于是发电机转子受到一个制动转矩的作用
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负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流，将引起附加的铜损耗；负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流，从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外，负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时，汽轮发电机三相电流之差，不得超过额定值的10%，水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差，不得超过额定值的20%，同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时，各相电流之差可以大于上面所规定的数值，但应根据试验确定。
对于无刷直流电机，调速的时候表面上只控制了输入电压，但电机的自控变频调速系统（无刷直流电机本身自带转子位置检测器等转子位置信号获取装置，使用此装置的转子位置信号来控制变压变频调速装置的换相时刻）自动根据变压控制了频率，用起来和直流（有刷）电机几乎一样，非常方便。
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电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩，从而把电能转换成机械能。电枢绕组是用缘铜线制成，然后嵌放在电枢铁芯槽内，绕组的引线端头按一定的规律与换向片连接，绕组的槽部用缘的槽楔压紧，端部用玻璃丝带绑扎。换向器是直流电机的关键部件，它将电枢绕组内部的交流电动势转换为电刷间的直流电动势，换向器由彼此缘的换向片构成，外表呈圆形。换向片用硬质电解铜制成，换相片间垫以0.4～1.0mm厚的云母缘，整个圆筒的端部用V形压环夹紧，换相片与Ⅴ形压环之间也用云母缘，每片换向片的端部都有凸出的升高片，用来与绕组引线端头连接。
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。