汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理将机械能转换为电能的设备。汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统和冷却系统等。

图1 为同步发电机的工作原理图。定子上有三相对称绕组，每相有相同的匝数和空间分布。转子上有磁极和励磁绕组，转子绕组外接直流励磁电源，当励磁电路接通后，转子绕组就有直流电流流动，产生磁场，形成一对磁极。定子绕组分成同样结构的三组，沿圆周间隔120°均匀布置。当原动机拖动发电机转子旋转时，磁力线将切割定子绕组的导体，根据电磁感应定律，定子绕组中将感应出交变电动势。

每经过一对磁极，感应电动势就交变一周，转子转动时，转子磁场随同一起旋转。每旋转一周，磁力线顺次切割定子的每相绕组，在每相定子绕组内感生出感应电压。转子每旋转一圈，定子每相绕组感应电压的方向就随着变化一次。如果转子转速为50r/s（即3000r/min），则每相绕组就感应出频率为50Hz的交流电。因为发电机定子上均匀地排放着三相绕组，就产生了三相交流电

汽轮发电机的结构

（1）转子

转子是由整块优质合金钢制成的，它有优良的导电性能。转子上开有放置转子绕组的齿槽。转子两端装有风扇，以加强发电机的通风冷却，如图2所示。

1—大齿；2—小齿；3—嵌线槽

（2）定子

定子由铁心、绕组和外壳等组成。铁心由环形的硅钢片叠压而成，其内圆开有齿槽，放置定子绕组。 （3）滑环 滑环是直流电流通入转子绕组的滑动接触元件，它与转子一起转动。发电机结构如图3所示。

（3）励磁设备

励磁设备的作用是为发电机转子绕组提供直流电流，形成转子磁场。励磁设备主要有以下两种：

①由一台与主发电机同轴的交流发电机产生交流电，再经过整流设备转变成直流电，作为主发电机转子的励磁。

②将发电机产生的交流电经变压器降压后，再经整流设备整流成直流电，作为发电机转子的励磁。