同步发电机是属于交流电机，它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是相同的，所以称为同步发电机。下面由星光动力讲述同步发电机在结构上两种类型原理：
（1）转子用直流电进行励磁
这种发电机的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励，在大多数同步发电机中，直流发电机是装在发电机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。
由于这种同步发电机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为发电机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步发电机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时，发电机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使发电机旋转起来。发电机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加发电机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
（2）转子不需要励磁的同步发电机
转子不励磁的同步发电机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种发电机中，有一种的定子绕组与分相发电机或多相发电机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当发电机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当发电机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步，该型发电机是目前发电机组配套发电机的常用类型。
以上内容便是同步发电机的两种类型结构原理，正由于这样，同步发电机的电流在相位上是超前于电压的，即同步发电机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步发电机是用以改进供电系统的功率因素的。
