Un alternador síncrono funciona en vacío cuando gira a su velocidad de sincronismo y su circuito inducido está abierto. Es evidente que en estas condiciones, tanto la corriente en el inducido como la potencia generada son nulas. 
En el funcionamiento en vacío el único devanando por el que circula alguna corriente es el devanando inductor o de excitación.

 

 El ensayo de vacío de una máquina síncrona consiste en hacerla funcionar en vacío siempre a la velocidad de sincronismo, ir variando el valor de la corriente de excitación Ie y medir para cada Ie la f.e.m. E0 que le corresponde. Si se representan las medidas obtenidas en este ensayo sobre unos ejes de coordenadas, de forma que el eje de abscisas representa a la corriente de excitación Ie y el eje de ordenadas al valor eficaz E0 de la f.e.m. inducida, se obtiene la curva de vacío o característica de vacío.

En el caso de un circuito de corriente alterna trifásica, como es el inducido de una máquina síncrona, se necesitan las siguientes magnitudes base: 
Sb Potencia base. Se utiliza para expresar en p.u. las potencias activa, reactiva y aparente. 
VbL Tensión de línea base. Se utiliza para expresar en p.u. las tensiones y f.e.m.s de línea (entre fases).
Vb Tensión de fase base. Se utiliza para expresar en p.u. las tensiones, caídas de tensión y f.e.m.s de fase. 
IbL Corriente de línea base. Se utiliza para expresar en p.u. las corrientes de línea. 
Ib Corriente de fase base. Se utiliza para expresar en p.u. las corrientes de fase. 
Zb Impedancia base. Se utiliza para expresar en p.u. las impedancias, resistencias y reactancias 

 Cuando una máquina síncrona funciona en carga circulan corrientes tanto por el devanado de excitación como por el bobinado inducido. En consecuencia, el campo magnético principal de la máquina es la resultante de los efectos de todas estas corrientes; es decir, ahora el campo magnético no es debido sólo acción de la corriente de excitación Ie, sino también a las corrientes en las fases del inducido. 
 

En un análisis lineal de la máquina síncrona se sustituye su característica de vacío por una ideal rectilínea, la cual puede ser la recta de entrehierro u otra recta elegida adecuadamente. Los análisis lineales permiten obtener circuitos equivalentes de la máquina síncrona. En este texto se va a tratar de estos métodos de análisis lineal: el método de Behn-Eschenburg y el análisis lineal mejorado para turboalternadores y el método de Blondel y el análisis lineal con polos salientes mejorado en las máquinas con polos salientes.

 En un análisis no lineal se usa la característica de vacío real. Esto, en principio, le hace más preciso que un análisis lineal, pero no permite definir un circuito equivalente. En este documento se van a estudiar dos análisis no lineales: el método de Potier y método ASA. Aunque estos métodos, en principio, se desarrollaron para las máquinas de rotor liso, dan resultados suficientemente precisos si se utilizan en máquinas de polos salientes. 

2-     Sistema de conexión en estrella. 

3-     Sistema de conexión en delta.

https://sites.google.com/site/maquinaselectricascarlos/maquinas-sincronas

https://www.academia.edu/36250879/_MOTOR_SINCRONO_ASPECTOS_CONSTRUCTIVOS_PRINCIPIO_DE_FUNCIONAMIENTO_VELOCIDAD_DE_GIRO_CARACTERISTICAS_APLICACIONES_Y_CIRCUITO_EQUIVALENTE_