1．空載運行時的磁場分析
（1）所謂空載運行
ns＝n1,u＝0勵磁繞組通以直流電流
（2）空載時的磁動勢（mmf:magnetro-motive force）
定子電流為零，電機氣隙中只有由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的磁動勢ff,（基波ff1）,以及由此磁勢建立的磁場，沿空間弦分布（以同步速旋轉(zhuǎn)）
（3）磁通情況
此時磁通可分為兩部分
主磁通primaryflux——既和轉(zhuǎn)子繞組相交鏈，又和定子繞且相交鏈
——勵磁磁通
主極漏磁通leakageflux——只和轉(zhuǎn)子繞組相交鏈，不和定子繞組相交鏈
主磁通所經(jīng)的磁路稱為主磁路
主磁通——基波分量的每極磁通量
則：
圖1 凸極同步發(fā)電機的空載磁場
2．空載阻電動勢和空載特性
和磁化曲線
①改變，改變，改變，改變，曲線稱為空載特性曲線。
圖2 同步發(fā)電機的空載特性
也體現(xiàn)了同步電機的磁化曲線，因為
適當(dāng)改變尺度，就可以由空載特性轉(zhuǎn)變?yōu)榇呕€，兩者是等價的。
②飽和系數(shù)的概念
氣隙線：空載行性曲線開始一般是直線，這是因而為這段之內(nèi)，電機的磁路沒有飽和。磁路飽和之后，的增表速度跟不上的增加。曲線彎曲。直線段及其延長線，稱之為氣隙線。
對應(yīng)于空載電動勢 時，按空載特性所需的磁動勢與按氣隙線所需的磁動勢
一般 1．1～1．25
3．空載時的空相量圖
①d軸（直軸）——主磁極軸線
q軸（交軸）——兩極之間的中線
②時間相量圖是表示電壓、電流在時間上的相位關(guān)系，是針對某一相而言的。
③所有這些時間相量，都圍繞一個固定的時間軸線（縱軸）以w的角速度旋轉(zhuǎn)，其幅值在軸線上的投影是它們的瞬時值。
電流是時間矢量，磁動勢是空間矢量，當(dāng)某相電流達(dá)到最大時，旋轉(zhuǎn)基波磁動勢的正幅值位置正好和該相的軸線重合，這樣如果將電流的時軸取在相軸上時，則相電流矢量和三相合成基波矢量重合,它們都以角速度 旋轉(zhuǎn)。
④勵磁磁動勢的基波和它產(chǎn)生的氣隙磁的基波都是空間分布波，兩者同相位，其幅值均處于轉(zhuǎn)子直軸方向上，同步速旋轉(zhuǎn)。與對應(yīng)的磁場和某相繞組交鏈的磁通也可經(jīng)用時間向量表示。當(dāng)時軸取a相的相軸時，一定和重合
⑤滯后90°電角度
圖3 空載時的空相量圖