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組同步發電機是利用導線切割磁力線感應出電勢的電磁感應原理，將原動機的機械能變為電能輸出。同步發電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發出電力的電樞，轉子是磁極,當轉子勵磁繞組通以直流后，即建立恒定的磁場。定子由電樞鐵芯，均勻排放的繞組及機座和端蓋等組成。轉子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環、中心環等組成。
轉子的勵磁繞組通入直流電流，產生接近于正弦分布磁場(稱為轉子磁場)，其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時，轉子磁場隨同一起旋轉、每轉一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在定子繞組內感應出交流電勢。發電機帶對稱負載運行時，電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場。定子磁場和轉子磁場相互作用，會產生制動轉矩。發電機可發出有功功率和無功功率。轉子磁場的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調發電機端電壓或調發電機的無功功率必須調節轉子電流。
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勵磁系統供給同步的勵磁繞組直流電源，對同步發電機的作用可以從以下幾個方面體現：
（1） 調節勵磁，可以維持電壓穩定。
（2） 可使各臺機組間無功功率合理分配。
（3） 采用完善的勵磁系統及其自動調節裝置，可以提高輸送功率極限，擴大靜態穩定運行的范圍。
（4） 在發生短路時，強行勵磁又有利于提高動態穩定能力。
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