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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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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。
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广义的直流电机包括有刷电机和无刷电机。有刷电机又称直流电机或碳刷电机，常说的直流电机就是指有刷直流电机，它采用机械换向，外部磁极不动内部线圈(电枢)动，换向器和转子线圈一起旋转，电刷和磁铁都不动，于是换向器和电刷摩擦摩擦，完成电流方向的切换。（视频传送门）。
假如当气隙均匀时，它产生的磁通密度分布也按正弦分布，当磁场旋转时，定子绕组中所匝链的磁通也就间按正弦规律变化，从而绕组感应电势也间按正弦规律变化，可以分别用空间矢量和时间相量表示，又因为二者有相同的角速度，所以可以画在同一坐标平面上，如果把相绕组轴线作为空间矢量参考轴，则会给分析同步电机的电磁关系带来方便。机空载磁势基波图假如绕组正处于面中心，感应E0为max值，交链磁通中0为零，所以E0应与时间轴t同相，0越前E0为90。时间相量有E0，空间失量有磁势Ff1、磁密Bf1、磁通0，它们与转子的轴线方向一致，称直轴或d轴，两之间的中线称为交轴或q轴。时间相量与空间失量之间的相角是无物理意义的。有负载时电枢反应磁势图空载时U=E0有负载时，便产生电枢磁势，对空间磁场的影响称电枢反应。电枢磁势与转子磁势的相对位置取决于负载电流的性质，假定I、E0同相位，=0；假定E0越前I；假定E0滞后I，0；称Arg=为内功率因数角。=0I、E0同相cos=1sin=0不发出无功功率，只发有功功率=90cos=0sin=1不发出有功功率，只发无功功率=180I、E0仅相cos=-1sin=0从电网吸收有功，电动机运行=-90cos=0sin=-1向电网送容性无功由于角可以是任意角，可以把电枢磁势分解为直轴和交轴两个分量分析,同步发电机常见的运行工况为0，电枢仅应磁场落后于转子磁场。
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。