图 1同步发电机工作原理图
图 2 同步发电机电势示意图
以同步发电机为例，如图1所示。主要结构由定子和转子两部分组成，定子、转子之间有气隙。定子上有AX、BY、CZ三相绕组，相绕组由多匝串联的绕组元件(见图1（b）)连接而成，每相绕组的匝数相等，在空间上彼此相差120电角度。转子磁极上装有励磁绕组，由直流励磁电流通过产生磁场，其磁通由转子N极出来，经过气隙、定子铁心、气隙，进入转子s极而构成回路，如图1中虚线所示。
如果原动机拖动发电机沿反时针方向恒速旋转，则磁极的磁力线将切割定子绕组的导体。由电磁感应定理可知，在定子导体中就会感应出交变电势。设磁极磁场的气隙磁密沿圆周按正弦规律分布，则导体的电势也随时间按正弦规律变化。由于三相绕组在空间上彼此互差120°电角度，在图示转向下，磁力线将先切割A相绕组、在切割B相绕组、最后切割C相绕组。因此，定子三相电势大小相等，相位彼此互差120°，如图2所示。