現在來(lái)分析上述各個(gè)電量和轉子機械運動(dòng)之間的關(guān)系。大家知道，發(fā)電機的空載電勢是由轉子磁通旋轉而產(chǎn)生的，用d和q分別表示轉子的縱軸和橫軸，如圖9.4所示。轉子磁通ψ_f，總是沿著(zhù)d軸方向，根據電磁感應定律，由這一磁通所感生的電勢E應滯后磁通90o，因此E應沿著(zhù)q軸的方向。換句話(huà)說(shuō)，轉子勵磁電流的數值決定了電勢E的大小，轉子的橫軸總代表著(zhù)電勢的位置和方向。當定子繞組流過(guò)三相負載電流的時(shí)候，定子電流所產(chǎn)生的旋轉磁通（即電樞反應磁通）將使通過(guò)氣隙的轉子磁通變形和削弱，也即使磁通矢量的大小和方向有所改變，發(fā)電機電壓就是由這一新的合成磁通奶建立的，把發(fā)電機定子繞組的電壓矢量也畫(huà)在轉子上（見(jiàn)圖9.4）。圖9.4可以看出，發(fā)電機的磁鏈（磁通）矢量圖和電壓矢量圖不論是形狀或者隨負載電流的變化規律都是相似的。因此，可以用這樣的模型來(lái)比喻發(fā)電機內部的電磁現象：原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機的轉子，通過(guò)一些像彈簧一樣的磁力線(xiàn)ψ_δ，拖著(zhù)定子的電壓矢量一起旋轉，從而把機械功率轉化為電磁功率。隨著(zhù)功率的增加，磁力線(xiàn)與主軸間的夾角θ也增大，表明彈性磁力線(xiàn)被拉伸，在功率角θ達到90o時(shí)，發(fā)電機的功率達最大值。以后，發(fā)電機的功率（即原動(dòng)機的負載）將隨著(zhù)θ的增大而減小?？梢钥闯觯涸?/span>θ>90o時(shí)，如果不考慮慣性的影響，原動(dòng)機功率和其負載是不能平衡的，發(fā)電機也不可能在此狀況下穩定工作；當θ超過(guò)180o時(shí)，磁力線(xiàn)的拉力將和轉子運動(dòng)方向一致，原動(dòng)機反而被發(fā)電機用外部電能加速，發(fā)電機落入電動(dòng)機狀態(tài)，和電網(wǎng)失去同步。

    由此得到一個(gè)啟示，即可以把整個(gè)發(fā)電機看成是一個(gè)彈性聯(lián)軸節，彈性聯(lián)軸節的特性可由式(9-1)和圖9 .3表示，而所有并聯(lián)發(fā)電機組都可以看作是由這樣一些聯(lián)軸節在機械上互相聯(lián)系在一起的等效柴油機，共同拖動(dòng)一個(gè)公共的負載，這樣就可以用一定的機電當量把電氣部分也轉換到統一的機械系統中去。這樣做不但在發(fā)電機電磁參數（如電壓、電流）變化不劇烈時(shí)是允許的，而且在側重分析機械問(wèn)題時(shí)也會(huì )帶來(lái)很大的方便。

    圖9.2的發(fā)電機矢量圖和式(9-1)的功角特性固然適用于單獨運行的發(fā)電機，但主要還是用于分析發(fā)電機的并聯(lián)工作。因為在發(fā)電機單獨工作時(shí)，從矢量圖可以看出，其功角不可能超過(guò)90o，也不可能為負值，但是當發(fā)電機并聯(lián)運行時(shí)，情況就可能復雜得多。例如，圖9.5表示了兩臺發(fā)電機并聯(lián)運行的情況。如前所述，它們具有共同的電壓，兩臺機組的總功率應和負載功率相平衡，而每臺機組的功率大小則和該機組的功率角有關(guān)，圖中θ₁ >θ₂即第一臺機組的功率P₁大于第二臺機組的功率P₂。按照矢量圖和式(9-1)，功角差θ₁₂反映了兩臺機組的功率差別，對于一般發(fā)電機參數來(lái)說(shuō)，θ₁₂ =20o～30o電角度，就足以使兩臺發(fā)電機的功率差別等于發(fā)電機的額定功率。由于總的負載功率是不變的，因此，一臺機組的功角（功率）增加，另一臺機組的功角必然減小，甚至成為負值。這就說(shuō)明，在分析發(fā)電機功率變化的時(shí)候，必須要和其他并聯(lián)機組的功角變化聯(lián)系起來(lái)。

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