同步发电机的电枢反应，同步发电机运转，并接上三相对称负载后，定子绕组中会产生三相对称电流，及三相旋转磁场，此磁场称为电枢磁场。这样在气隙中就同时存在着两个旋转磁场，一个是直流励磁电流产生的转子主磁场，另一个则是电枢磁场。这两个磁场以相同的转速，相同的方向旋转，两者之间没有相对运动。它们叠加在一起形成同步发电机气隙中的合成磁场。这时同步发电机的感应电势是由气隙中的合成磁场感应产生的。因此，定子绕组电势不仅决定于转子磁场的强弱，而且还受电枢磁场的影响。由此可知，当同步发电机接负载运行时，由于电枢磁场的出现，气隙中的磁场由空载时的主磁场（磁极磁场）变成合成磁场，无论大小和位置都发生了变化，这种现象称为电枢反应。如果发电机所接的负载性质不同，那么定子绕组中的电流和电势的相位也不同，所以同步发电机电枢反应的程度不仅和定子电流大小有关，而且与负载性质有关。
下面以四种负载的不同情况，进一步来分析同步发电机的电枢反应。
1、纯电阻性负载时的电枢反应
为便于分析说明问题，设定子每相绕组只由一匝组成，三相绕组对称布置，励磁绕组磁势在空间按正弦分布。在发动机的带动下，以同步转速按逆时针方向旋转。
旋转的主磁场将在定子三相绕组中产生三相对称的感应电势，相绕组内的感应电势最大，电势方向用右手定则确定。由于接的是纯电阻性负载，电流和电势同相位，因此，三相定子绕组各导体中的电流方向与电势方向一致，此时电流也达到最大值。根据绕组中电流方向可以判断电枢旋转磁场势轴线的方向与转子磁极轴线相垂直。又由于电枢磁场与转子磁场都以同步转速旋转，因此，它们之间的相对位置在任一瞬间都维持不变。
由此可知，当发电机接纯电阻性负载时，轴线与轴线的轴线互相垂直，故称为横轴（或交轴）电枢磁势。由它产生的电枢反应叫做横轴电枢反应。电枢反应的结果，不但使气隙中的合成磁势的轴线方向逆子旋转方向偏转一个角度，而且因转子磁极的前一半（即前极端）被电枢磁极削弱，转子磁极的后一半（即后极端）被电枢磁极加强。
主磁极半边增强半边减弱，在发电机铁芯未饱和时，增加的磁通等于减小的磁通，使总的合成磁通保持不变。但是，通常同步发电机在正常运行时，其磁路总是呈饱和状态的，因而就使得磁路增加的磁通稍小于减少的磁通，使总的合成磁通稍有减少，然而，更主要的是，使主磁场发生畸变（即歪扭），使同步发电机造成一定的影响。
2．纯电感性负载时的电枢反应
当发电机接于电感性负载时，若不考虑电枢绕组的电阻，那么，在这种负载下的电枢电流，必然在相位上滞后电势90°。在这种情况下，如果转子磁极的位置是瞬时位置一样，即仍然是相绕组中的感电势最大。但由于电流is的相位比电势滞后90°，所以电流Is的最大值要向后（顺时针方向）移动90°，相绕组中的电流为零，is所产生的电枢磁势的方向，用右手螺旋定则来判断。可见Fs的方向也是在主磁极的轴线上，但与F的方向相反，并对主磁极产生去磁作用。显然合成磁势与励磁磁势方向相同，但数值上减小了。这是同步发电机接入电感性负载时，端电压下降的主要原因。这时的电枢反应叫做纵轴（或直轴）去磁电枢反应。
3．纯电容性负载时的电枢反应
在纯电容性负载的情况下，如果不考虑电枢绕组电阻的作用，那么Is在相位上就超前90°。当A组绕组正好在转子主磁极轴线上时，相绕组中感应电势最大。于是，电枢磁势声也与主要极轴线相重合，并且方向相同，所以，对主磁极磁场产生助磁作用，这就是同步发电机接电容性负载时，端电压上升的主要原因。这时的电枢反应就叫纵轴辅助磁电枢反应。
4.混合型负载时的电枢反应
前面讨论了同步发电机在三种特殊情况下的电枢反应现象。从上面分析可以推论，当同步发电机接电感性或电容性负载（即0<Ψ<90°）供电时，其电枢反应的作用介于横轴与纵轴电枢反应之间。
用同样方法可分析同步发电机对电容性负载供电时，所产生的电枢反应情况。例如长距离输电线对地具有软大的电容，发电机供给容性电流。这时Is超前E0于一个Ψ角，由它产生的电枢反应介于横轴电枢反应与纵轴磁电枢反应之间。一方面使气隙中的合成磁场歪扭角，另一方面磁场有所增强，使输电线端电压升高。
综上分析可得结论：同步发电机对电感性负载或电容性负载供电时，电枢磁势都有一部分产生横轴电枢反应，使磁场发生位移；另一部分对电感性负载产生纵轴去磁电枢反应，使磁场削弱，对电容性负载则产生纵轴助电枢反应，使磁场增强；只有对纯电阻负载供电时，才只是产生横轴电枢反应。这个结论对同步发机电特性的分析极为有用。
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