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由于铁芯有磁滞现象，使上升分支与下降分支不重合。实际应用的空载特性曲线是上升与下降两曲线的平均，如图中虚线所示。一般将平均的曲线右移，使曲线通过坐标0点，所示。空载特性曲线实际上是一条具有电机这样一个特定磁路的磁化曲线，因此它有磁化曲线的特征。它的开始部分接近于直线，E0与I1成直线关系，说明铁芯未饱和。曲线的后一段弯曲，E0与I1不成直线关系，说明铁芯已经逐渐饱和，而且随着I1的增大，饱和越来越严重。在试验时，要注意当向某一方向（如I1增大）调节励磁电流时，只许向同一方向逐渐调节，不要往返来回调，这是由于铁芯的磁化与其经历的磁化过程有关。空载特性曲线是发电机的一条基本的特性曲线。可以用它来求发电机的
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s为转差率为反映发电机功率大小的等效电阻；Xad为定子与转子绕组之间的互感电抗。当发电机失磁后而异步运行时，将对电力系统和发电机产生以下影响:需要从电网中吸收很大的无功功率以建立发电机的磁场。所需无功功率的大小，主要取决于发电机的参数（X1、X2、Xad）以及实际运行时的转差率。例如，汽轮发电机与水轮发电机相比，前者的同步电抗Xd（=X1+Xad）较大，则所需无功功率较小。又当S增大时，减小，I1和I2随之增大，则相应所需的无功功率也要增加。假设失磁前发电机向系统送出无功功率Q1，而在失磁后从系统吸收无功功率Q2，则系统中将出现Q1+Q2的无功功率差额。
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如果让转子速度=定子磁场旋转速度，就成为了同步电机，此时就需要把定子变成一个电磁铁或永磁铁，即给定子通电，此时不需要再切割磁感线就能旋转，旋转速度与磁场旋转速度相同，即形成同步电机。
如果继续使负荷增大，即发电机输出的有功功率增加，那么原动机的输入功率也增加。但是负荷的增加就表示着定子绕组电流的增加，即电枢磁势要增加。因此，电枢反应作用增强，使得发电机气隙磁场轴线与主磁磁场轴线之间的夹角d继续增大。如果发电机的负荷是纯电抗（纯电感或纯电容），那么发电机中就只有去磁或助磁电枢反应，其结果只是使发电机的磁场削弱或增强，而不会使磁场歪扭。由于感性负荷的去磁性电枢反应，使得发电机向纯电感负荷送电时，发电机气隙磁场由于去磁作用而将被消弱，端电压就要降低；当负荷为容性时，电枢反应是助磁性质的，将使端电压升高。一般情况下，负荷常常是电感性的，所以它即有使主磁场相当于电阻负荷的向移，又有相当于电感性负荷的去磁作用。
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。