利用導線切割磁力線感應出電勢的電磁感應原理，將原動機的機械能變為電能輸出。同步發電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發出電力的電樞，轉子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機座和端蓋等組成。轉子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環、中心環等組成。

轉子的勵磁繞組通入直流電流，產生接近于正弦分布磁場（稱為轉子磁場），其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時，轉子磁場隨同一起旋轉、每轉一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內感應出三相交流電勢。發電機帶對稱負載運行時，三相電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場。定子磁場和轉子磁場相互作用，會產生制動轉矩。從汽輪機/水輪機/燃氣輪機，輸入的機械轉矩克服制動轉矩而作功。發電機可發出有功功率和無功功率。所以，調整有功功率就得調節汽機的進汽量。轉子磁場的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調發電機端電壓或調發電機的無功功率必須調節轉子電流。
---一般，是三相交流發電機，就是安放相位互差120度的定子繞組。轉子的繞組的電流來自，勵磁機。勵磁機，是轉子有剩磁的單相發電機，一種是經過碳刷換向，來實現輸出直流，供給發電機的轉子。另一種是永磁機加勵磁機，永磁機的輸出，整流到勵磁機的定子，勵磁機的轉子電流就給發電機的轉子