柴发机组中常用的发电机为同步交流发电机，是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其组成特性可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
在柴油发电机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各气缸按一定顺序依次作功，功能在活塞上的推力经过连杆变成了推动主轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油发电机主轴同轴安装，就可以利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’机理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负荷回路就能发生电流。
（1）产生感应电流的方式：旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化，从而发生感应电流；旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线，从而在定子线圈中出现感应电流。
（2）电力输出方式：旋转电枢式发电机通过碳刷和集电环向外接电路供电；而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路，因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压，适合于大型发电机。
● 线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上，两者同轴旋转，且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。
● 当电枢沿顺时针方向旋转，ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d，并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下，cd边处于N极下，此时ab和cd边中的电动势均改变方向，显然此时电动势为负值。
由上述步骤可知，对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周，在电枢绕组中出现一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布，则可出现正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、其各项绕组出现交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。
同步交流发电机制成后，其组成常数K已成定值。因此，可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是，通常状况下要求电动势的频率f恒定，而频率f与转速n成正比，于是发电机的速度是无法随便调节的。因此，具体通过调节同步交流发电机磁通量的大小，达到调整其输出电压的目的。
● 当发电机磁极对数一定期(如P=1)，其转子每旋转一周，电枢绕组可出现一个赫兹的交流电动势。转子旋转两周，出现两个赫兹的交流电动势，苦转子每秒旋转n/60周，则发生n/60周/s的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f与发电机速度n成正比。
● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s)，磁极对数P=1，转子每旋转一周发生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2，转子每旋转一周发生两个周波的交流电动势。若为P对磁极，转子每旋转一周发生P个周波的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P，均可改变其频率f。但是，发电机制成后，其磁极对数P是不能改变的因此，只能通过改变速度n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后，就无法再随便改变转速n。
根据要求，同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是，因为发电机定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响，电动势的波形会出现畸变，形成非正弦交流电动势。
非正弦交流电动势中除含有基波分量外，还含有频率不一样的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况，还影响用电装备的正常工作。因此，在布置、生产同步交流发电机时，采取了诸多手段惠州发电机维修，改良电动势波形，使其成为正弦波。其详细步骤有：改进磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组组成和三相发电机采用星形接法。
（1）改进磁极形状：磁极的分布规律由磁极的形状决定，将磁极尖削尖或采用扭斜磁极，使磁通密度B近似按正弦规律分布，进而使电动势成为正弦波；
（2）采用斜槽定子：将定子铁芯扭斜一个槽距的位置，使其成为斜糟定子，无论转子旋转至何种位置，磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变，这样可处置齿谐波的影响；
（3）改良定子绕组构造：同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构，可排除或削弱许多高次谐波分量，使电动势接近于正弦波；
（4）三相发电机采用星形接法：三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法，其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改进线电压的波形。
（1）他励式：励磁容量由本身以外的其他电源供给，这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不一样，他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁容量的；采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁容量的。
（2）自励式：励磁容量由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁容量通常由以下三种方法获得：直接从同步交流发电机输出端取得，由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给；发电机电枢绕组为带抽头式的，由抽头处引出部分电枢绕组供给。
综上所述，无论是他励式同步交流发电机，还是自励式同步交流发电机，改变励磁电流的大小，均可调节发电机的输出电压。
