מאפייני הפעלה:
הביצועים של מחולל סינכרוני מאופיינים בעיקר במאפייני חוסר העומס שלו ובמאפייני פעולת העומס שלו. מאפיינים אלו משמשים קריטריונים חשובים עבור משתמשים בעת בחירת מחולל.
אין-מאפייני עומס:
כאשר גנרטור אינו מחובר לעומס, זרם האבזור הוא אפס; מצב זה ידוע כפעולת ללא-טעינה. במצב זה, הכוח האלקטרו-מוטיבי (EMF) היחיד הקיים בפיתולי שלושת-הפאזות של הסטטור הוא EMF ללא-עומס ($E_0$)-שהוא סימטרי תלת-פאזי- המושרה על ידי זרם העירור ($I_f$). הגודל של $E_0$ עולה ככל ש$I_f$ עולה; עם זאת, עקב הרוויה המגנטית בליבת הברזל של המכונה, הקשר בין השניים אינו פרופורציונלי לחלוטין. העקומה הממחישה את הקשר בין EMF ללא עומס-($E_0$) וזרם העירור ($I_f$) ידועה כמאפיין ללא עומס- של המחולל הסינכרוני.
תגובת אבזור:
כאשר הגנרטור מחובר לעומס סימטרי, זרמי שלושת -הפאזי הזורמים דרך פיתולי האבזור יוצרים שדה מגנטי מסתובב משני המכונה השדה המגנטי של תגובת האבזור. מהירות הסיבוב שלו תואמת את זו של הרוטור, כלומר שני השדות מסתובבים באופן סינכרוני.
ניתן להעריך גם את השדה המגנטי של תגובת האבזור וגם את השדה המגנטי של העירור של הרוטור כבעלי התפלגות מרחבית סינוסואידית. הפרש הפאזות המרחביות ביניהם תלוי בהפרש הפאזה של-הזמן בין EMF ללא עומס-($E_0$) לבין זרם האבזור ($I$). השדה המגנטי של תגובת האבזור מושפע גם מאופי העומס. כאשר העומס הוא אינדוקטיבי, השדה המגנטי של תגובת האבזור מפעיל אפקט דה-מגנטיזציה, הגורם לירידה במתח המסוף של הגנרטור; לעומת זאת, כאשר העומס הוא קיבולי, השדה מפעיל אפקט מגנט, הגורם למתח המוצא לעלות.
מאפייני תפעול עומס:
אלה מתייחסים בעיקר למאפיינים החיצוניים ולמאפייני ההתאמה. המאפיין החיצוני מתאר את הקשר בין מתח המסוף של הגנרטור ($U$) לזרם העומס ($I$) כאשר מהירות הסיבוב היא בערך המדורג שלה וגם זרם העירור וגם מקדם הספק העומס נשארים קבועים. מאפיין ההתאמה מתאר את הקשר בין זרם העירור ($I_f$) לזרם העומס ($I$) כאשר מהירות הסיבוב ומתח המסוף נמצאים בערכים הנקובים שלהם ומקדם הספק העומס נשאר קבוע.
קצב ויסות המתח של גנרטור סינכרוני הוא כ-20% עד 40%. עומסים תעשייתיים וביתיים כלליים דורשים שהמתח יישאר קבוע בעצם; לכן, יש להתאים את זרם העירור בהתאם לזרם העומס משתנה. למרות שהמגמה של מאפיין ההתאמה היא היפוך של המאפיין החיצוני-עלייה עבור עומסים אינדוקטיביים ונגדיים בלבד, ובדרך כלל נפילה עבור עומסים קיבוליים-התאמה זו נחוצה כדי לשמור על פלט מתח יציב.
