一、電勢方程式
負載后,發(fā)電機電樞繞組中存的電勢：
①由ff產生的e0；
②由fa產生的ea；
③由fs產生的es。
電樞電阻很小，其壓降可以忽略。發(fā)電機每相的電勢方程為: e0+ea+es=u
對凸極電機來說,
ea+es=-jxdid-jxqiq
e0=u+jxdid+jxqiq
對隱極電機來說， ea+es=-jxsia
e0=u+jxsia （ 注：用相量相加！）
二、電勢相量圖
同步電機理論中，用電勢相量圖來進行分析是十分重要和方便的方法。
作相量圖時，u與ia的夾角為負載功率因數(shù)角j,xs為已知量，根據(jù)方程式求得e0。
(1)隱極電機相量圖畫法
① 在水平方向作出相量u；
② 根據(jù)j角作出相量ia；
③ 在u的尾端,加上相量jxsia,它超前ia 90°。
④ 作出由u的首端指向jxsia尾端的相量,該相量便是e0。
(2)凸極電機相量圖畫法(動畫)
凸極電機首先必須將ia分解為id和iq，然后才能根據(jù)方程式作出其電勢相量圖。
由于iq與e0同方位，id與e0正交，找出e0方位即可。
電勢方程式e0=u+jxdid+jxqiq兩邊同時加上-j(xd-xq)id，
e0-j(xd-xq)id=u+jxdid+jxqiq-j(xd-xq)id
e0-j(xd-xq)id=u+jxqiq+jxqid
=u+jxqia
左邊相量e0-j(xd-xq)id顯然與e0處于同一方位，右邊的相量u+jxqia可以很方便地求得，這樣就可找到e0的方位。
凸極電機的相量圖畫法：
① 在水平方位作出相量u/錯開j角作ia；
② 在u的尾端加上相量jxqia，超前于ia90°經過u首端和jxqia尾端的直線為的e0方位(q軸)
③ 將ia分解為id和iq；
④ 根據(jù)方程e0=u+jxqiq+jxdid作出e0。
相量圖很直觀地顯示了同步電機各個相量之間的數(shù)值關系和相位關系，對于分析和計算同步電機的許多問題有較大的幫助作用。
三、計算內功率因數(shù)角y的公式
對于隱極式同步發(fā)電機：y=arctan[(iaxs+usinj)/(ucosj)]
對于凸極式同步發(fā)電機： y =arctan [(iaxq+usinj)/(ucosj)]