圖 1同步發電機工作原理圖

圖 2 同步發電機電勢示意圖

以同步發電機為例，如圖1所示。主要結構由定子和轉子兩部分組成，定子、轉子之間有氣隙。定子上有AX、BY、CZ三相繞組，相繞組由多匝串聯的繞組元件(見圖1（b）)連接而成，每相繞組的匝數相等，在空間上彼此相差120電角度。轉子磁極上裝有勵磁繞組，由直流勵磁電流通過產生磁場，其磁通由轉子N極出來，經過氣隙、定子鐵心、氣隙，進入轉子s極而構成回路，如圖1中虛線所示。

如果原動機拖動發電機沿反時針方向恒速旋轉，則磁極的磁力線將切割定子繞組的導體。由電磁感應定理可知，在定子導體中就會感應出交變電勢。設磁極磁場的氣隙磁密沿圓周按正弦規律分布，則導體的電勢也隨時間按正弦規律變化。由于三相繞組在空間上彼此互差120°電角度，在圖示轉向下，磁力線將先切割A相繞組、在切割B相繞組、最后切割C相繞組。因此，定子三相電勢大小相等，相位彼此互差120°，如圖2所示。