Tác dụng của từ trường phần ứng Φ lên từ trường của cực từ phần cảm Φo được gọi là phản ứng phần ứng.

Dựa vào phương pháp nối dây máy phát điện một chiều tự kích từ chia ra làm:

Khi máy phát điện làm việc, rotor quay làm cho từ trường kích từ Φ0 của phần cảm cắt dây quấn stator và tạo ra trong mỗi pha của dây quấn stator một s.đ.đ cảm ứng E0. Dây quấn stator nối với tải cung cấp dòng tải I lại tạo ra từ trường phần ứng Φ.

Đặc tính ngoài của máy phát biểu diễn sự phụ thuộc giữa điện áp pha U với dòng điện tải khi tần số và dòng kích từ không đổi (E0 = const). Khi thay đổi tính chất phụ tải ta có các đặc tính sau:

Công suất toàn phần của máy phát điện đồng bộ 3 pha được xác định theo biểu thức: (trong đó U, I là điện áp và dòng điện pha):

Gọi U, I là điện áp và dòng điện pha của một máy phát đồng bộ m pha thì công suất tác dụng 1 pha của máy phát sẽ là:

Máy phát điện đồng bộ tạo điện áp lối ra với dải tần có thể điều chỉnh trong khoảng từ 50 - 100 Hz. Xác định phạm vi biến thiên vận tốc của rotor nếu số cặp cực 2p = 8.

Để đảm bảo công suất đồng thời nâng cao tính ổn định của nguồn điện lưới, các máy phát điện thường được ghép song song với nhau và cùng hòa vào lưới điện chung. Muốn đóng mạch để các máy phát điện đồng bộ làm việc song song với nhau phải thỏa mãn điều kiện sau đây: