現在來分析上述各個電量和轉子機械運動之間的關系。大家知道，發電機的空載電勢是由轉子磁通旋轉而產生的，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q軸的方向。換句話說，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電勢的位置和方向。當定子繞組流過三相負載電流的時候，定子電流所產生的旋轉磁通（即電樞反應磁通）將使通過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，發電機電壓就是由這一新的合成磁通奶建立的，把發電機定子繞組的電壓矢量也畫在轉子上（見圖9.4）。圖9.4可以看出，發電機的磁鏈（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比喻發電機內部的電磁現象：原動機帶動發電機的轉子，通過一些像彈簧一樣的磁力線ψ_δ，拖著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。隨著功率的增加，磁力線與主軸間的夾角θ也增大，表明彈性磁力線被拉伸，在功率角θ達到90o時，發電機的功率達最大值。以后，發電機的功率（即原動機的負載）將隨著θ的增大而減小。可以看出：在θ>90o時，如果不考慮慣性的影響，原動機功率和其負載是不能平衡的，發電機也不可能在此狀況下穩定工作；當θ超過180o時，磁力線的拉力將和轉子運動方向一致，原動機反而被發電機用外部電能加速，發電機落入電動機狀態，和電網失去同步。

    由此得到一個啟示，即可以把整個發電機看成是一個彈性聯軸節，彈性聯軸節的特性可由式(9-1)和圖9 .3表示，而所有并聯發電機組都可以看作是由這樣一些聯軸節在機械上互相聯系在一起的等效柴油機，共同拖動一個公共的負載，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。這樣做不但在發電機電磁參數（如電壓、電流）變化不劇烈時是允許的，而且在側重分析機械問題時也會帶來很大的方便。

    圖9.2的發電機矢量圖和式(9-1)的功角特性固然適用于單獨運行的發電機，但主要還是用于分析發電機的并聯工作。因為在發電機單獨工作時，從矢量圖可以看出，其功角不可能超過90o，也不可能為負值，但是當發電機并聯運行時，情況就可能復雜得多。例如，圖9.5表示了兩臺發電機并聯運行的情況。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，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，對于一般發電機參數來說，θ₁₂ =20o～30o電角度，就足以使兩臺發電機的功率差別等于發電機的額定功率。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。這就說明，在分析發電機功率變化的時候，必須要和其他并聯機組的功角變化聯系起來。

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