Синхронная машина и обычном исполнении состоит из неподвижной части — статора, в пазах которого размещена трехфазная обмотка, и вращающейся части — ротора, где располагается обмотка возбуждения. Ротор выполняется явнополюсным (с выступающими полюсами) или неявнополюсным (цилиндрический ротор). Быстроходные неявнополюсные машины называются турбогенераторами (привод — паровая или газовая турбина), тихоходные явнополюсные машины — гидрогенераторами (привод — гидротурбина). В синхронных машинах обычного исполнения статор, в обмотке которого наводится ЭДС, называют якорем, а ротор — индуктором. При вращении ротора магнитный поток полюсов пересекает витки обмотки якоря и наводит в ней ЭДС, действующее значение которой . Частота наведенной ЭДС зависит от числа пар полюсов р и от n - частоты вращения ротора: f₁=pn/60. При нагрузке ток обмотки якоря создает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого равна n₁=n (поле якоря неподвижно относительно вращающегося ротора). Воздействие поля якоря на поле возбуждения называется реакцией якоря. При индуктивной нагрузке поле якоря направлено навстречу полю возбуждения (продольная размагничивающая реакция якоря), при активной нагрузке поле якоря искажает и ослабляет поле возбуждения (поперечная и небольшая продольная реакции якоря), при емкостной нагрузке поле якоря усиливает поле возбуждения (подмагничивающая реакция якоря). При активно-индуктивной нагрузке, вследствие размагничивающего действия реакции якоря, результирующее магнитное поле уменьшается, что вызывает уменьшение ЭДС и напряжения генератора. Изменение напряжения генератора определяют но внешним характеристикам пли с помощью векторных диаграмм.