一般來說，發(fā)電機組由發(fā)動機（提供動能）、發(fā)電機（產(chǎn)生電流）、控制系統(tǒng)組成，上式說明，在發(fā)電機空載電勢Eq恒定的情況下，發(fā)電機端電壓Uf會隨負荷電流If的加大而降低，為保證發(fā)電機端電壓Uf恒定，必須隨著發(fā)電機負荷電流If的增加（或減?。黾樱ɑ驕p?。┌l(fā)電機的空載電勢Eq，而Eq又是發(fā)電機勵磁電流Ifq的函數(shù)（若不考慮飽和，Eq和Ifq成正比），故在發(fā)電機運行中，隨著發(fā)電機負荷電流的變化，必須調(diào)節(jié)勵磁電流來使發(fā)電機端電壓恒定。 風力發(fā)電機依靠風力帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電流；水力發(fā)電機利用水流的落差，產(chǎn)生動力帶動發(fā)電機發(fā)電，燃油發(fā)電機依靠柴油或汽油燃燒產(chǎn)生動力帶動發(fā)電機組，此時由于作用在發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上力矩的增大，就會使發(fā)電機轉(zhuǎn)子加速，于是發(fā)電機主磁極的位置將逐步超前，隨著主極的超前，發(fā)電機激磁電勢將超前于端電壓（電網(wǎng)電壓ù），相應(yīng)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(fā)電系統(tǒng)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(fā)電機，生產(chǎn)生活中我們使用的電能來自發(fā)電廠，而它們離不開發(fā)電機，其轉(zhuǎn)子可以由水輪機，汽輪機，內(nèi)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(fā)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(diào)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(wěn)定、線電壓畸變小，輸出電壓波形好。 目前我們?nèi)祟愃玫碾娔埽?9%都是同步發(fā)電機發(fā)出的，同步發(fā)電機為了實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個直流磁場，而產(chǎn)生這個磁場的直流電流，稱為發(fā)電機的勵磁電流，我們根據(jù)勵磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵磁電流的發(fā)電機，稱之為他勵發(fā)電機，從發(fā)電機本身獲得勵磁電源的，則稱為自勵發(fā)電機，維持發(fā)電機的端電壓等于給定值是電力系統(tǒng)調(diào)壓的主要手段，那么如何保證同步發(fā)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(diào)節(jié)勵磁的方式。

同步發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)，下面以發(fā)電機的簡化相量圖來分析一下其具體原理，永磁發(fā)電機，除了上面說到的勵磁發(fā)電機，發(fā)電機組中還有一類永磁發(fā)電機，它與勵磁發(fā)電機的區(qū)別在于它的勵磁磁場是由永磁體產(chǎn)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(wǎng)發(fā)出有功功率，就必須增加發(fā)電機的輸入功率，即加大火力發(fā)電廠中汽輪機汽門的開度，或水力發(fā)電廠中水輪機水門的開度或者風力發(fā)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(fā)電機的頻率和電壓的穩(wěn)定，必須及時調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸入功率和勵磁電流，那么問題是具體該如何調(diào)節(jié)呢？，有功功率的調(diào)節(jié)——即原動機輸入功率的調(diào)節(jié)，同步發(fā)電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)時，當發(fā)電機剛投入電網(wǎng)還沒有向電網(wǎng)送出有功負荷時，假設(shè)我們忽略發(fā)電機的空載損失，則此時發(fā)電機處于“空接”在電網(wǎng)上的狀態(tài)，當然也不應(yīng)無根據(jù)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。