ゼロパワーファクター特性 (ZPFC)

発電機のゼロパワーファクター特性（ZPFC）は、アーマチャチュアル端子電圧とフィールド電流との関係を示す曲線を表します。この試験では、発電機は同期速度で動作し、定格アーマチャチュアル電流と零遅れ力率を維持します。ゼロパワーファクター特性はまた、ポティエ特性としても知られています。

非常に低い力率を維持するためには、リアクトルまたは励磁不足の同期モータを使用して交流発電機に負荷をかけます。ZPFCの形状は開回路特性（O.C.C.）の形状と非常に似ています。

零遅れ力率条件に対応するベクトル図は以下の通りです：

上記のベクトル図において、端子電圧Vが基準ベクトルとして機能します。零遅れ力率条件下では、アーマチャチュアル電流Iaは端子電圧Vに対して正確に90度遅れます。アーマチャチュアル抵抗Raによる電圧降下Ia Raはアーマチャチュアル電流Iaと並行に描かれ、アーマチャチュアル漏れリアクタンスXaLによる電圧降下Ia XaLはIaに対して直角に描かれます。

Egは一相あたりの発生電圧です。

アーマチャチュアル抵抗Raを無視したZPF遅れ時のベクトル図は以下の通りです：

Farはアーマチャチュアル反作用磁動力（MMF）を表します。これはアーマチャチュアル電流Iaと位相が一致しており、それらの位相関係は同時に変化することを意味します。

Ffは主フィールド巻線のMMFを表し、通常フィールドMMFと呼ばれます。これは発電機のフィールド巻線によって生成される磁気駆動力です。Frは結果的なMMFを表し、これはマシンの磁気回路内のアーマチャチュアル反作用MMFとフィールドMMFの合成効果です。

フィールドMMF Ffは、結果的なMMF Frからアーマチャチュアル反作用MMF Farを引くことによって計算されます。数学的には、この関係は以下のように表現されます

前述のベクトル図から明らかなように、端子電圧V、リアクタンスによる電圧降下Ia XaL、および発生電圧Egはすべて同じ位相を持っています。従って、端子電圧Vは発生電圧Egとリアクタンスによる電圧降下Ia XaLの算術差にほぼ等しくなります。

三つのMMFベクトルFf、Fr、およびFarは位相が一致しています。それらの大きさは以下の式によって関連付けられます：

上述の二つの式、すなわち式(1)と式(2)は、ポティエ三角形の基本構成要素となります。式(2)の両辺をTf（Tfはロータフィールドの有効巻数を表します）で割ると、フィールド電流に関する等価形式に変換することができます。その結果、

上記の導出式に基づいて、フィールド電流は結果的電流とアーマチャチュアル反作用電流の合計によって得ることができます。