利用導線(xiàn)切割磁力線(xiàn)感應出電勢的電磁感應原理，將原動(dòng)機的機械能變?yōu)殡娔茌敵?。同步發(fā)電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發(fā)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(huán)、中心環(huán)等組成。汽輪發(fā)電機的極數多為兩極的，也有四極的。

　　轉子的勵磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)(稱(chēng)為轉子磁場(chǎng))，其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時(shí)，轉子磁場(chǎng)隨同一起旋轉、每轉一周，磁力線(xiàn)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(fā)電機帶對稱(chēng)負載運行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉速的旋轉磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)和轉子磁場(chǎng)相互作用，會(huì )產(chǎn)生制動(dòng)轉矩。從汽輪機輸入的機械轉矩克服制動(dòng)轉矩而作功。發(fā)電機可發(fā)出有功功率和無(wú)功功率。所以，調整有功功率就得調節汽機的進(jìn)汽量。轉子磁場(chǎng)的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調發(fā)電機端電壓或調發(fā)電機的無(wú)功功率必須調節轉子電流。

　　發(fā)電機的有功功率和無(wú)功功率幾何相加之和稱(chēng)為視在功率。有功功率和視在功率之比稱(chēng)為發(fā)電機的功率因數(力率)，發(fā)電機的額定功率因數一般為0.85。

　　供給發(fā)電機轉子直流建立轉子勵磁的系統稱(chēng)為發(fā)電機勵磁系統。大型發(fā)電機勵磁方式分為：①它勵勵磁系統；②自并激勵磁系統。它勵勵磁是由一臺與發(fā)電機同軸的交流發(fā)電機產(chǎn)生交流電，經(jīng)整流變成直流電，給發(fā)電機轉子勵磁。自并激勵磁是將來(lái)自發(fā)電機機端的交流電經(jīng)變壓器降壓，再整流變成直流電，作為發(fā)電機轉子的勵磁。