利用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢(shì)的電磁感應(yīng)原理，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵觥Ｍ桨l(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵(lì)磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。汽輪發(fā)電機(jī)的極數(shù)多為兩極的，也有四極的。
轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)（稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)），其有效勵(lì)磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而作功。發(fā)電機(jī)可發(fā)出有功功率和無(wú)功功率。所以，調(diào)整有功功率就得調(diào)節(jié)汽機(jī)的進(jìn)汽量。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的強(qiáng)弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調(diào)發(fā)電機(jī)端電壓或調(diào)發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率必須調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流。
發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)（力率），發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)一般為0.85。
供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直流建立轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的系統(tǒng)稱為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式分為：①它勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)；②自并激勵(lì)磁系統(tǒng)。它勵(lì)勵(lì)磁是由一臺(tái)與發(fā)電機(jī)同軸的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，經(jīng)整流變成直流電，給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。自并激勵(lì)磁是將來(lái)自發(fā)電機(jī)機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁。