Розвинуто теоретичні положення, які встановлюють зв'язок між перехідними процесами, еквівалентними заступними схемами та частотними характеристиками електричних машин змінного струму з метою уточнення урахування окремих вільних періодичних складових струму статора, обумовлених аперіодичними струмами в роторі, для будь-якої заданої кількості контурів. На підставі частотних характеристик (ЧХ) розроблено математичні моделі синхронних і асинхронних машин, які є аналітичними виразами та дозволяють досліджувати перехідні процеси з урахуванням багатоконтурності ротора та впливу насичення, за раптових коротких замикань, увімкнень незбудженої машини до мережі, пусків асинхронних двигунів. Уперше одержано параметри еквівалентних заступних схем турбогенераторів з винесеною гілкою намагнічування на виводи статора для різних станів обмотки збудження. Запропоновано новий підхід до узагальнення сукупності електромагнітних параметрів турбогенераторів у частотній або часовій області, за яким ураховуються синхронні та надперехідні індуктивні опори, а також стан обмотки збудження. Запропоновано новий метод визначення ЧХ провідності асинхронних машин з боку обмотки статора за різних рівнів насичення шляхів магнітних потоків за даними дослідів увімкнення їх до мережі.