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。
在实际的调控过程中，有功功率的调节需要注意几个问题：增加有功功率的速度应遵照有关规程的规定，或制造厂家的要求，有功功率增加的速度不宜太快，否则将对发电机的结构产生不利的影响，有功功率的调节还要特别注意原动机输入功率的配合问题，特别是火力发电厂或热电站等，要充分注意锅炉的供汽能力和热负荷的调整，使其协调，有时候会因发电机有功功率增长过快，锅炉供汽能力一时跟不上，压力急速下降，造成被迫停机事故。无功功率的调节——即发电机励磁的调节，同步发电机的励磁有三种状态，分别是：，（1）正常励磁：即发电机的全部输出功率均为有功功率，即cosφ=1，此时发电机的激磁电势为E，（2）过励：增加发电机的励磁，使其超过“正常励磁”称为过励，欠励：减少发电机的励磁，使其小于“正常励磁”称为欠励，（3）调节励磁时应注意，不要使其超过励磁电源或发电机励磁绕组的允许值，以免出现励磁机与发电机励磁绕组过热现象。