三相同步發電機由原動機拖動直流勵磁的同步發電機轉子，以轉速n(rpm)旋轉，根據電磁應原理，三相定子繞阻便感應交流電勢。定子繞阻若接入用電負載，電機就有交流電能輸出。若認為磁路不飽和，則電樞磁勢與磁極磁勢各自產生相應的磁通，并在定子繞阻 內感因電勢。對于 極電機，電樞磁勢所感應的電勢可以表示為Ea=-jIaXa. Xa被稱為電樞反應電抗。 Xa+Xσ=Xs隱極同步發電機的同步電抗。對于凸極電機，因直軸.交軸處磁阻不同，可將電樞磁勢分解成Fad和Faq分別研究。它們所感應的電勢分別寫成Ead=-jIdXad和Eaq=-jIqXaq，式中Xad.Xaq分別是直軸及交軸電樞反應電抗。Xad+Xσ=Xd.Xaq+Xσ=Xq,Xd和Xq分別為直軸同步電抗和交交軸同步電抗。Xσ為漏磁通引起的電抗 。同步電抗是決定同步電機性能的一個重要參數，通個開路實驗和穩態實驗就可求取。
同步發電機的空載特性是一個很重要的特性，它直接影響著電機的其它特性，通個開路實驗還可以發現勵磁系統的故障。態短路特性和零功率因數特性也都屬于同步電機的重要特性，和空載特性配合，可以求出同步發電機的態參數及確定出補償電樞的勵磁電流。
同步發電機的外特性曲線用來求取電機運行時的重要指標之一及電壓調整率。
同步發電機的調整特性可使運行人員知道在功率因數一定時，不改變端電壓值.負載電流到多小而不使勵磁電流超過規定值。
國家標準"GB1029" 對三相同步電機的實驗方法作了具體規定，適用于普通三相同步發電機的型式實驗或檢查實驗。通過實驗可以確定該電機各性 能指標。各種電機的效率和電壓調整率均在部頒標準的相應技術條件中有具體規定，將實驗結果與標準規定數據比較即可確定某同步發電機的質量和性能了。
若求取額定勵磁電流和電壓變化率，一般用做圖法，跟國家標準GB1029介紹，其具體步驟如下：
（1） 如圖1上繪制開路特性曲線，并沿縱軸額定相電壓相量UN.
（2）自原點O作額定電樞電流相量IN，與縱軸成ΦN角（cosΦN 為額定功率因數）。
（3）從相量UN終端作出電樞繞組電阻壓降INRa平行與相量 ，IN,Ra為基準工作溫度時的繞組電阻（對大型電機的Ra可忽略不計，對小型電機可進可行實際測量），從INRa終端作一垂直于相量IN的保梯電抗壓降相
量INXp（Xp的保梯電抗壓降相量INXp（Xp的求法見下（5），UN和INRa及
和INRa及INXp的相量和為相量Ep,Ep和UN的夾角δ。
（4）由開路特性確定的對應于Ep的勵磁電流為Ifp在相量終端上與縱
與縱軸成δ+ΦN角做相量Ifa
（5）額定電樞電流時電樞反應的勵磁電流Ifa和保梯電抗Xp的確定：
如右下圖上的開路特性曲線，并在圖上作F點，F點的縱坐標為額定電壓，橫坐標為零功率因數特性上對應于于額定電樞電壓.額定電樞電流的勵磁電流通過通過F點作平行于橫軸的直線CF，取CF的長度等于三相穩態短特性曲線上對應于額定樞電流的勵磁電流Ifk，自點C作直線平行于開路特性的直線部分于開路特性交于H，自CF作的垂線HK交CF于K，線段
HK的長度即為額定電樞電流時在保梯電流電抗Xp上的壓降△Up，則保梯
電抗Xp，可按下式計算。
Xp＝△Up／IN
若用標么值繪制開路特性曲線時,則,即可直接得出.線段的長度代表對應于時的勵磁電流.
?(6)與的向量和即為額定勵磁電流。
（7）由開路特性曲線求出對應與開路電壓。電壓變化率按下式機算
△U=（U0-UN)/UN*100
注：實驗室里為教學實驗用的同步電機通常是小型的。

? <一> 發電機概述

??? 發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。

??? 發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。

??? 發電機已實施出口產品質量許可制度，未取得出口質量許可證的產品不準出口。

??? <二>發電機的分類可歸納如下：

??? 發電機分：直流發電機和交流發電機

??? 交流發電機分：同步發電機和異步發電機(很少采用)

??? 交流發電機還可分為單相發電機與三相發電機。

??? <三>發電機結構及工作原理

??? 發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。

??? 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。

??? 轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。

??? 由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。

??? 柴油發電機工作原理

??? 柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能。

??? 在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。

??? 將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。

??? 這里只描述發電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。 詳細請進>>> 汽油發電機原理

??? 汽油機驅動發電機運轉，將汽油的能量轉化為電能。

??? 在汽油機汽缸內，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行作功。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。將無刷同步交流發電機與汽油機曲軸同軸安裝，就可以利用汽油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。?