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使与之对应的励磁机电压也不可能突然增高，而是开始上升慢，后来上升快，最后达到极限值
近似按指数规律上升到最大值
，如图
6-14中按曲线1的规律变化。为了简化分析，通常认为，即用图4-14
中曲线2所示的指数曲线代替实际曲线1，从而得到励磁机电压
（6-42）
式中，是励磁机励磁绕组的时间常数。
励磁电压的增大，使励磁电流产生一个相应的增量。由于强行励磁装置只在转子轴方向起作用，这个电流的变化量可以从发电机轴方向的等值电路求解得出，下面就以无阻尼绕组发电机为例加以说明。
图6-15 强行励磁装置动作后同步发电机轴方向的等值电路
图6-15是强行励磁装置动作后同步发电机轴方向的等值电路(假设在发电机端点短路)，由图可列方程
用
除等式两边，得
（6-43）
上式的解为
（6-44）
（6-45）
式中，和
的时间函数，
是对应于的励磁电流强迫分量的最大可能增量，
越大，
则是一个包含增大的速度越慢。
因短路点的远近不同而有不同的数值，短路点越远，
这是因为短路点越远，故障对发电机的影响越小的缘故。 由
引起的空载电势的最大增量为
（6-46）
将产生定子电流轴分量的增量。由于无阻尼绕组发电机定子周期分量电流无轴分量，可得
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对应的a相电流周期分量为
从而使发电机的端电压也按相同的规律变化。
（6-47）
考虑强行励磁装置动作后空载电势和定子电流的变化曲线如图6-16所示。由图可见，强行励磁装置动作的结果是在按指数规律自然衰减的电势和电流上叠加一个强迫分量，从而使发电机的端电压迅速恢复到额定值，以保证系统的稳定运行。但由于定子电流增加了一个强迫分量，改变了原短路电流的变化规律，使暂态过程中的短路电流先是衰减，衰减到一定的时候反而上升，甚至稳态短路电流大于短路电流初值，使运算曲线出现了相交的现象。
图6-16 强行励磁装置对空载电势和定子电流的影响
以上是短路点距电源的电气距离较小，强行励磁装置动作后励磁电压达到极限值时对短路电流的影响。如果短路点距电源点较远，强行励磁装置动作后一段时间机端电压就恢复到额定值。当机端电压一旦恢复到额定值，该装置中的低电压继电器就会返回，由自动调节励磁装置将机端电压维持为额定值不变。此后，励磁电流、空载电势、定子电流将不再按式(6-45)、(6-46)、(6-47)的规律增大。定子电流的周期分量为
，
是发电机端点到短路点间的电抗。
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同步发电机突然三相短路的物理过程与短路电流分析报告
