А) Характеристика короткого замыкания
Характеристика короткого замыкания Iк = f(Iв) при U = 0 = const представлена на рис. 4-34.
Рис. 4-34. Характеристика короткого замыкания и ее построение.
Здесь имеется в виду установившийся ток короткого замыкания Iк, т. е. ток, значение которого длительно держится постоянным.
При снятии этой характеристики опытным путем используются схемы, приведенные на рис. 4-35,а и б.
Рис. 4-35. Схемы для опытов короткого замыкания.
Для схемы на рис. 4-35,а необходимо иметь три одинаковых амперметра. Обычно опыт проводится при схеме на рис. 4-35,б. Некоторая несимметричность отдельных цепей в данном случае допустима, так как сопротивление амперметра значительно меньше сопротивления отдельных фаз обмотки.
Характеристика короткого замыкания, как увидим из построения ее расчетным путем, должна идти в виде прямой линии.
Обратимся к векторным диаграммам короткозамкнутого генератора
На рис 4-36,а представлена диаграмма явнополюсного генератора, на которой:
; 
; 
; 
;
; 
; 
.
Рис. 4-36. Диаграммы короткозамкнутого генератора.
а — явнополюсного; б—неявнополюсного
Так как в обычных, случаях 
, то можем написать: 
. Следовательно, по характеристикам холостого хода и короткого замыкания (рис. 4-34) можно определить хd:
. (4-31)
То же самое получаем для неявнополюсного генератора (рис. 4-36,б и 4-34).
Приведенное соотношение дает значение xd для ненасыщенной машины, если э.д.с. 
берется по прямолинейной части характеристики холостого хода или по ее продолжению. Если характеристики построены в относительных единицах, то, очевидно, и сопротивление xd получится в относительных единицах.
При помощи характеристики холостого хода и короткого замыкания можно также определить продольную н.с. реакции якоря Fad, если известна величина хσ. Для этого нужно на характеристике холостого хода отложить 
, тогда 
даст результирующую н.с. по продольной оси, а 
— продольную н.с. реакции якоря, равную Fad = kdFa (рис. 4-34).
При этих построениях мы пренебрегаем активным падением напряжения. В противном случае надо было бы взять 
равным Izσ, где 
. Но обычно хσ во много раз больше rа , поэтому можно вместо zσ брать хσ.
На рис. 4-35,б представлена диаграмма неявнополюсного короткозамкнутого генератора. Сопоставляя ее с рис. 4-34, можно установить, что для неявнополюсных машин отрезок 
практически равен н.с. реакции якоря 
(приведенной к н.с. обмотки возбуждения).
Теперь рассмотрим, как производится построение характеристики короткого замыкания по расчетным данным.
Отложим на характеристике холостого хода (рис. 4-34) отрезок 
(или точнее, равный Iкzσ), затем от точки D на оси абсцисс отложим отрезок , равный для явнополюсной машины Fad = kdFa, а для неявнополюсной машины равный 
. Тогда точка B1 дает точку характеристики короткого замыкания для тока 
/к, для которого определялись падение напряжения Iкxσ и н.с. Fad или . Пока точка С лежит на прямолинейной части характеристики холостого хода, отрезки 
пропорциональные току Iк, будут изменяться пропорционально токам возбуждения 
и т. д., и, следовательно, характеристика короткого замыкания изобразится прямой линией. Поэтому для ее построения достаточно найти одну точку, например В1, и провести прямую через точку 0 и найденную точку В1.
Для очень больших значений тока якоря, при которых точка С попадает за колено характеристики холостого хода, характеристика короткого замыкания будет загибаться в сторону оси абсцисс. Однако с такими значениями установившегося тока короткого замыкания на практике иметь дело не приходится.
Прямоугольный треугольник DC1A1 на рис. 4-34, у которого один катет равен Ixσ, а другой — н.с. реакции якоря Fad (или ), называется реактивным треугольником (также треугольником Потье). Стороны его могут быть определены опытным путем, как показано в следующем пункте.