根據勵磁方式不同，同步電機有電勵磁和永磁產生主磁場的兩種類型。
主磁場產生後，三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感應電流的載體。原動機拖動轉子旋轉（給電機輸入機械能），極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉並順次切割定子各相繞組（相當於繞組的導體反向切割勵磁磁場）。
由於電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源;由於旋轉磁場極性相間，使得感應電勢的極性交變；由於電樞繞組的對稱性，保證了感應電勢的三相對稱性。
PS:補充知識---勵磁方式
旋轉電機中產生磁場的方式。現代電機大都以電磁感應為基礎，在電機中都需要有磁場。這個磁場可以由永久磁鐵產生，也可以利用電磁鐵在線圈中通電流來產生。
電機中專門為產生磁場而設置的線圈組稱為勵磁繞組。由於受永磁材料性能的限制，利用永久磁鐵建立的磁場比較弱，它主要用於小容量電機。但是隨著新型永磁材料的出現，特別是高磁能積的稀土材料如稀土鈷、釹鐵硼的出現，容量達百千瓦級的永磁電機已開始研製。
用以激勵磁路中磁通的載流線圈稱為勵磁線圈（或勵磁繞組）。
同步電機的勵磁系統，由勵磁電源、手動調節裝置、自動勵磁調節器和滅磁裝置等組成。勵磁電源也分為自勵式和他勵式兩大類。
他勵式設備比較龐大，但調節性能較好，而自勵式電源比較簡單，但是當電力系統發生故障，電網電壓嚴重下降時，其勵磁電流可能反而減少，使電網電壓情況更為惡化。勵磁電壓影響電機運行的穩定性，為此必須採取適當的設備保護措施。
自勵式電源取自同步電機內部的輔助繞組或直接取自同步電機本身的出線端。同步電機自勵式勵磁系統中，自動勵磁調節器是重要部件。
它的作用是當同步電機的端電壓和無功功率發生變化時，能根據電壓量測比較單元和無功補償（調差）單元送回的反饋信號，自動地控制勵磁機或其他勵磁供電電源的輸出電流，達到自動調節端電壓和無功功率的目的。
此外，調節器中還有一些輔助調節裝置，例如用以限制發電機某些運行量（如轉子電流，定子電流等）的限制單元；通過引入轉速或頻率等附加信號來改善電子系統動態性能的穩定單元和其他補償單元等。
此外，還有滅磁裝置，它是在電機內部發生短路時,使電機的勵磁電流迅速衰減到零,從而使電機的感應電動勢降到很低，以避免進一步損壞。