一般來說，發電機組由發動機（提供動能）、發電機（產生電流）、控制系統組成，上式說明，在發電機空載電勢Eq恒定的情況下，發電機端電壓Uf會隨負荷電流If的加大而降低，為保證發電機端電壓Uf恒定，必須隨著發電機負荷電流If的增加（或減小），增加（或減小）發電機的空載電勢Eq，而Eq又是發電機勵磁電流Ifq的函數（若不考慮飽和，Eq和Ifq成正比），故在發電機運行中，隨著發電機負荷電流的變化，必須調節勵磁電流來使發電機端電壓恒定。 風力發電機依靠風力帶動發電機轉動，產生電流；水力發電機利用水流的落差，產生動力帶動發電機發電，燃油發電機依靠柴油或汽油燃燒產生動力帶動發電機組，此時由于作用在發電機轉軸上力矩的增大，就會使發電機轉子加速，于是發電機主磁極的位置將逐步超前，隨著主極的超前，發電機激磁電勢將超前于端電壓（電網電壓ù），相應的，功率角及電磁功率將逐步增大，這樣輸入功率和輸出功率之間將逐步恢復平衡，保持在新的工作點同步運行。

盡管各種各樣發電系統的動力來源可能不盡相同，但是它們都有一個很重要的共有部分，那就是發電機，生產生活中我們使用的電能來自發電廠，而它們離不開發電機，其轉子可以由水輪機，汽輪機，內燃機等來帶動，主要部件如下圖所示，此外，在功率等級相同的情況下，永磁式發電機處于直軸磁路中的永磁體的磁導率很小，直軸電樞反電抗Xad較電勵磁同步電機小很多，因而電壓調整率也比電勵磁同步電機小，輸出波形接近正弦波，輸出電壓穩定、線電壓畸變小，輸出電壓波形好。 目前我們人類所利用的電能，99%都是同步發電機發出的，同步發電機為了實現能量的轉換，需要有一個直流磁場，而產生這個磁場的直流電流，稱為發電機的勵磁電流，我們根據勵磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機，稱之為他勵發電機，從發電機本身獲得勵磁電源的，則稱為自勵發電機，維持發電機的端電壓等于給定值是電力系統調壓的主要手段，那么如何保證同步發電機的端電壓為給定值呢？我們說，在負荷變化的情況下，必須通過調節勵磁的方式。

同步發電機電壓調節，下面以發電機的簡化相量圖來分析一下其具體原理，永磁發電機，除了上面說到的勵磁發電機，發電機組中還有一類永磁發電機，它與勵磁發電機的區別在于它的勵磁磁場是由永磁體產生的，永磁體在電機中既是磁源，又是磁路的組成部分，如果要向電網發出有功功率，就必須增加發電機的輸入功率，即加大火力發電廠中汽輪機汽門的開度，或水力發電廠中水輪機水門的開度或者風力發電廠的風速等，增大原動機的出力，增加原動機的力矩。有功和無功的控制，為了保證發電機的頻率和電壓的穩定，必須及時調節發電機的輸入功率和勵磁電流，那么問題是具體該如何調節呢？，有功功率的調節——即原動機輸入功率的調節，同步發電機與無窮大電網并聯時，當發電機剛投入電網還沒有向電網送出有功負荷時，假設我們忽略發電機的空載損失，則此時發電機處于“空接”在電網上的狀態，當然也不應無根據的限制有功功率增長的速度，這將延誤供電時間，特別是在事故情況下，尤為重要。