一般来说，发电机组由发动机（提供动能）、发电机（产生电流）、控制系统组成，上式说明，在发电机空载电势Eq恒定的情况下，发电机端电压Uf会随负荷电流If的加大而降低，为保证发电机端电压Uf恒定，必须随着发电机负荷电流If的增加（或减小），增加（或减小）发电机的空载电势Eq，而Eq又是发电机励磁电流Ifq的函数（若不考虑饱和，Eq和Ifq成正比），故在发电机运行中，随着发电机负荷电流的变化，必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。 风力发电机依靠风力带动发电机转动，产生电流；水力发电机利用水流的落差，产生动力带动发电机发电，燃油发电机依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组，此时由于作用在发电机转轴上力矩的增大，就会使发电机转子加速，于是发电机主磁极的位置将逐步超前，随着主极的超前，发电机激磁电势将超前于端电压（电网电压Ù），相应的，功率角及电磁功率将逐步增大，这样输入功率和输出功率之间将逐步恢复平衡，保持在新的工作点同步运行。
尽管各种各样发电系统的动力来源可能不尽相同，但是它们都有一个很重要的共有部分，那就是发电机，生产生活中我们使用的电能来自发电厂，而它们离不开发电机，其转子可以由水轮机，汽轮机，内燃机等来带动，主要部件如下图所示，此外，在功率等级相同的情况下，永磁式发电机处于直轴磁路中的永磁体的磁导率很小，直轴电枢反电抗Xad较电励磁同步电机小很多，因而电压调整率也比电励磁同步电机小，输出波形接近正弦波，输出电压稳定、线电压畸变小，输出电压波形好。 目前我们人类所利用的电能，99%都是同步发电机发出的，同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场，而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流，我们根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称之为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机，维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段，那么如何保证同步发电机的端电压为给定值呢？我们说，在负荷变化的情况下，必须通过调节励磁的方式。
同步发电机电压调节，下面以发电机的简化相量图来分析一下其具体原理，永磁发电机，除了上面说到的励磁发电机，发电机组中还有一类永磁发电机，它与励磁发电机的区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的，永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分，如果要向电网发出有功功率，就必须增加发电机的输入功率，即加大火力发电厂中汽轮机汽门的开度，或水力发电厂中水轮机水门的开度或者风力发电厂的风速等，增大原动机的出力，增加原动机的力矩。有功和无功的控制，为了保证发电机的频率和电压的稳定，必须及时调节发电机的输入功率和励磁电流，那么问题是具体该如何调节呢？，有功功率的调节——即原动机输入功率的调节，同步发电机与无穷大电网并联时，当发电机刚投入电网还没有向电网送出有功负荷时，假设我们忽略发电机的空载损失，则此时发电机处于“空接”在电网上的状态，当然也不应无根据的限制有功功率增长的速度，这将延误供电时间，特别是在事故情况下，尤为重要。