电能是现代社会最主要的能源之一。 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备， 它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流， 燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机， 再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产， 国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理， 将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。 定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯， 均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式， 由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。转子的励磁绕组通入直流电流， 产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场）， 其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时， 转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组， 在三相定子绕组内感应出三相交流电势。 发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。 定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。 从汽轮机/水轮机/燃气轮机，输入的机械转矩克服制动转矩而作功。