一、短路特性
n=n1/電樞繞組三相持續(xù)短路/然后加勵磁電流，稱為穩(wěn)態(tài)短路運行。
這時u=0，如果改變if，則短路電樞電流ik也改變。ik=f(if)就是短路特性。
短路運行時，ik和e0之間的相位差y僅由xs和繞組電阻決定，忽略電阻時，ik將滯后于e090電角度，其電樞反應表現(xiàn)為直軸純去磁作用。
去磁作用減少了電機中的磁通，磁路不飽和e0=f(if)呈線性。由于短路電流ik=-je0/xs 所以ik=f(if)也呈線性，是一條通過原點的直線。
穩(wěn)態(tài)短路時，電機中的電樞反應為直軸純去磁作用，電機的磁通和感應電勢較小，短路電流也不會過大，所以三相穩(wěn)態(tài)短路運行沒有危險。
對凸極電機來說，短路時交軸電樞磁勢fq=0 分析時只需將xs用xd、將ia用id代替即可。
二、利用ik=f(if)和e0=f(if)求xs/xd
短路且略去電阻壓降時，
e0=-jxsik
xs=e0(if)/ik(if)
測定同步電抗的簡單方法：
① 用原動機帶動同步發(fā)電機在同步轉速下運轉，測取e0=f(if)和ik=f(if)特性。
② e0=f(if)和ik=f(if)繪成曲線，并在e0=f(if)上作出氣隙線。
③選取某一if，求得對應的短路電流ik1和對應于氣隙線上的電勢e01，則
不飽和xs()=e01/ik1
在e0=f(if)求得對應于額定電壓un的勵磁電流ifn，再從ik=f(if)上求得對應于ifn的短路電流ik2，則
飽和xs(xd)=un/ik2
凸極電機的xq可以利用經驗公式求得
xq≈0.65xd
三、零功率因數負載特性
負載特性是指當負載電流ia=常數，功率因數cosj =常數的條件下，端電壓u與勵磁電流if的關系。
對應于cosj=0 & ia=in時一條負載特性稱為零功率因數特性。
cosj=0的負載為純電感負載，即y=90度，id=ia，iq=0,且
u=e0-xdid=e0(if)-xdid=e0(if)-xdin
已知空載特性e0(if)和同步電抗xd(或xs)的情況下，就可以作出同步電機的零功率因數特性曲線。反過來通過測取空載特性和零功率因數特性就可以求得同步電抗，經過進一步的處理，還可以求得定子漏抗。
四、同步電抗和定子漏抗
同步電抗
在零功率因數特性曲線上取出對應于u=un的ifn，再在空載特性曲線上取出對應于ifn的空載電勢e0n，則 xd=(e0n-un)in
定子漏抗
u=0時，對應于零功率因數特性上的勵磁電流if=oc=ob+bc，ob段用來產生漏抗電勢es=ab=xsid。bc段用來產生電樞電勢ead=xadid，可見△abc的bc邊代表純去磁的電樞反應磁勢，ab邊代表定子漏抗。由于bc和ab的長度均和電樞電流id成正比。所以當id一定時，△abc是固定的，此三角形稱為同步電機的特性三角形。
只要求得特性三角形，我們就可以很方便地求得定子漏抗，即
xs=ab/id
特性三角形的作法:(動畫)
id一定時，△abc是固定的，在空載特性曲線上移動△abc的頂點a時，c的軌跡即為零功率因數特性。如果我們在零功率因數特性曲線上向上平移△abc的頂點c到額定電壓un時，將得到△a'b'c' ，并且o'c'=oc,o'a'//oa，由此可得到特性三角形的作法：
①在額定電壓un處作一水平線交零功率因數曲線于c'，截取o'c'=oc ；
②過o'作oa的平行線交空載特性曲線于a'；
③過a'作a'b'⊥o'c'于b'，則△a'b'c'即為特性三角形
五、外特性和電壓調整率
外特性是指：n=n1,if=常數,cosj=常數的條件下，同步發(fā)電機作單機運行時,端電壓u隨負載電流ia而變化的關系,即u=f(ia)曲線
外特性曲線的走向和負載的性質有關。對于感性負載(j>0)，在勵磁電流不變的情況下，隨著ia增大，有兩個因素導致u下降，其一是電樞反應的去磁作用的增強，其二是漏抗壓降的增大，所以感性負載時，同步電機的外特性是下降的曲線。
對于j<0,的容性負載，電樞反應可能表現(xiàn)為增磁作用，隨著ia增大，u可能會上升
保持額定勵磁電流ifn和轉速n1不變,將發(fā)電機的完全卸載,發(fā)電機的端電壓將由un變化為空載電勢e0，電壓變化的幅度可以用電壓調整率來表示
du=(e0-un)/un
du是發(fā)電機的性能指標之一，按國家標準規(guī)定不能大于40% 。