Nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều tổng thể

Khi cuộn dây kích thích được cấp điện bằng chổi than điện ở mạch ngoài sẽ tạo ra một từ trường làm cho cực vuốt bị từ hóa về cực N và S. Khi rôto quay, từ thông thay đổi luân phiên trong cuộn dây stato. Theo nguyên lý cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng xoay chiều được tạo ra trong cuộn dây ba pha của stato. Đây là nguyên lý phát điện của máy phát điện xoay chiều.
Rôto máy phát đồng bộ có kích thích DC được dẫn động bởi động cơ chính (tức là động cơ) để quay với tốc độ n (vòng/phút) và cuộn dây stato ba pha-tạo ra điện thế xoay chiều. Nếu cuộn dây stato được nối với tải điện thì động cơ sẽ có đầu ra nguồn AC, nguồn này sẽ được chuyển đổi thành nguồn DC thông qua cầu chỉnh lưu bên trong máy phát và đầu ra từ cực đầu ra.
Máy phát điện xoay chiều được chia thành hai phần: cuộn dây stato và cuộn dây rôto. Cuộn dây stato ba pha được phân bổ trên vỏ theo góc điện lệch nhau 120 độ và cuộn dây rôto bao gồm hai càng cực. Khi cuộn dây rôto bị kích thích bởi dòng điện một chiều, hai vấu cực tạo thành cực N và cực S. Các đường sức từ bắt đầu từ cực N đi vào lõi stato qua khe hở không khí rồi quay trở lại cực S liền kề. Sau khi rôto quay, cuộn dây rôto sẽ cắt các đường sức từ, tạo ra một suất điện động hình sin có độ lệch 120 độ góc độ điện trong cuộn dây stato, tức là nguồn điện xoay chiều ba pha-, sau đó được chuyển đổi thành đầu ra nguồn DC thông qua các bộ phận chỉnh lưu bao gồm điốt.
Khi đóng công tắc, trước tiên pin sẽ cung cấp dòng điện. Mạch là:
Cực dương của pin → Đèn báo sạc → Tiếp điểm bộ điều chỉnh → Cuộn dây kích thích → Nối đất → Cực âm của pin. Lúc này đèn báo sạc sẽ bật sáng do có dòng điện chạy qua.
Nhưng sau khi động cơ khởi động, khi tốc độ máy phát tăng lên, điện áp đầu cực của máy phát cũng tiếp tục tăng. Khi điện áp đầu ra của máy phát điện bằng điện áp của pin thì điện thế ở cực "B" và "D" của máy phát điện bằng nhau. Tại thời điểm này, đèn báo sạc sẽ tắt do chênh lệch điện thế bằng 0 giữa hai cực. Cho biết máy phát đang hoạt động bình thường và dòng điện kích thích được cung cấp bởi chính máy phát. Lực điện động xoay chiều ba pha-được tạo ra bởi cuộn dây ba-pha trong máy phát điện được chỉnh lưu bằng điốt và tạo ra nguồn DC để cung cấp điện cho tải và sạc pin.