请详细解释发电机无功的机理

励磁机实际上就是直流发电机，励磁方式可分为自励和他励两种方式。一般情况下采用并激方式，原理就是利用磁极中的剩磁作用，在发电机的转动下，使励磁机的电枢绕组切割磁力线产生励磁电流，此电流加强了磁极的磁场，使励磁电压及励磁电流增加，如此循环，直至建立额定电压。

因此，自励过程的建立必须具备三个条件：1)主磁极铁芯中必须有剩磁；2)磁场回路接线必须正确，也就是说极性正确；3)磁场回路电阻小于临界电阻(即磁场回路电阻线必须与空载特性曲线有交点)。

1、发电机无功摆动现象及原因：

1)励磁机的输出电压不稳定造成发电机的无功摆动：由于励磁机的输出电压无法稳定，造成发电机转子电压和电流波动，从而引起发电机的无功大幅度摆动。

2)系统电压变化时发电机之间无功的分配：系统电压发生微小的变化时，发电机的无功也会发生较大的变化，这是由发电机的电压和无功的关系决定的。发电机具有如下的调节特性，由发电机的调节特性可知：当发电机的励磁电流不变时，发电机的出口电压即系统电压的变化会引起发电机无功电流的变化，电压升高时无功电流减小，电压降低时无功电流将增大。当多台发电机并列运行且励磁电流不变时，系统电压或无功变化引起的发电机的无功变化量由发电机的调差特性决定，系统无功波动时，调差系数小的发电机承担较多的无功分配。

2、励磁机输出电压波动的原因：

1)励磁机及二次回路缺陷造成输出电压的波动：励磁机励磁绕组及电枢匝间的不稳定短路及开路，以及二次回路、元器件虚接等不可靠因素，都有可能引起励磁机输出电压的不稳定，可以通过停机检查、紧固二次回路、试验，排除励磁机及二次回路缺陷可能造成的输出电压波动。

2)励磁机的空载和负载特性：

通过励磁机的空载和负载特性可以得出如下结论：a、励磁机空载特性在电压低于某一电压时曲线基本为一条直线段，只有当电压高于某一电压以后，曲线才发生拐头现象，即空载特性曲线在电压高于一定电压以后才发生饱和。

b、一般情况下，可以通过试验测得励磁机负载工作在特性曲线的起始段部分，即工作在直线部分。

c、负载曲线比空载曲线略低，即同样的励磁电流输出电压略低，电压越