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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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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。
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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送出的有功功率为P0。以无穷大系统母线电压为基准（所谓无穷大系统，是指具有无限大惯性，内阻抗为零的一个假想系统。它的内电动势的对值及相位角都相对于额定转速固定不变，母线电压和无穷大系统的内电动势一样）。在发生三相短路期间，高压侧母线电压为零，发电机不能送出有功功率，而输入到发电机组的机械功率来不及变化，于是功率过剩，使发电机组转子加速，发电机的内电动势角也相对于无穷大系统电压而不断增大。到故障切除时，送电恢复，但此时的送电功率大于机械输入功率P0，于是转子开始减速。
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