Prevádzkové vlastnosti:
Výkon synchrónneho generátora je primárne charakterizovaný jeho charakteristikami bez{0}}zaťaženia a prevádzkovými charakteristikami pri zaťažení. Tieto vlastnosti slúžia ako dôležité kritériá pre užívateľov pri výbere generátora.
Žiadne-charakteristiky zaťaženia:
Keď generátor nie je pripojený k záťaži, prúd kotvy je nulový; tento stav je známy ako operácia bez{0}}načítania. V tomto stave je jedinou elektromotorickou silou (EMF) prítomnou v troch-fázových vinutiach statora -EMF bez zaťaženia ($E_0$)-, ktorá je troj-fázovo symetrická-indukovaná budiacim prúdom ($I_f$). Veľkosť $E_0$ sa zvyšuje so zvyšovaním $I_f$; avšak v dôsledku magnetickej saturácie v železnom jadre stroja nie je vzťah medzi nimi striktne úmerný. Krivka znázorňujúca vzťah medzi EMF naprázdno ($E_0$) a budiacim prúdom ($I_f$) je známa ako charakteristika bez zaťaženia synchrónneho generátora.
Reakcia kotvy:
Keď je generátor pripojený k symetrickej záťaži, trojfázové prúdy prúdiace cez vinutia kotvy vytvárajú sekundárne rotujúce magnetické pole známe ako magnetické pole reakcie kotvy. Jeho rýchlosť otáčania zodpovedá rýchlosti rotora, čo znamená, že obe polia sa otáčajú synchrónne.
Ako reakčné magnetické pole kotvy, tak aj budiace magnetické pole rotora možno aproximovať tak, že majú sínusové priestorové rozloženie. Priestorový fázový rozdiel medzi nimi závisí od časového-fázového rozdielu domény medzi-záťažovým EMF ($E_0$) a prúdom kotvy ($I$). Magnetické pole reakcie kotvy je tiež ovplyvnené charakterom zaťaženia. Keď je záťaž indukčná, magnetické pole reakcie kotvy pôsobí demagnetizačne, čo spôsobuje pokles koncového napätia generátora; naopak, keď je záťaž kapacitná, pole pôsobí magnetizačne, čo spôsobuje zvýšenie výstupného napätia.
Prevádzkové charakteristiky zaťaženia:
Tieto sa týkajú predovšetkým vonkajších charakteristík a charakteristík nastavenia. Vonkajšia charakteristika popisuje vzťah medzi svorkovým napätím generátora ($U$) a zaťažovacím prúdom ($I$), keď je rýchlosť otáčania na svojej menovitej hodnote a budiaci prúd aj účinník zaťaženia zostávajú konštantné. Charakteristika nastavenia opisuje vzťah medzi budiacim prúdom ($I_f$) a zaťažovacím prúdom ($I$), keď sú otáčky a svorkové napätie na svojich menovitých hodnotách a účinník zaťaženia zostáva konštantný.
Rýchlosť regulácie napätia synchrónneho generátora je približne 20 % až 40 %. Všeobecné priemyselné a domáce záťaže vyžadujú, aby napätie zostalo v podstate konštantné; preto musí byť budiaci prúd zodpovedajúcim spôsobom prispôsobený zmene záťažového prúdu. Hoci trend charakteristiky nastavenia je inverzný k vonkajšej charakteristike -v prípade indukčnej a čisto odporovej záťaže a vo všeobecnosti klesá pri kapacitnej záťaži-, táto úprava je potrebná na udržanie stabilného výstupného napätia.
