Для получения переменного тока промышленной частоты (50 гц) на электрических станциях установлены электромашинные син­хронные генераторы переменного тока. В этих машинах, как и в генераторах неизменного тока, употребляется явление электромаг­нитной индукции. Средством генератора переменного тока ме­ханическая энергия, сообщаемая первичным движком (паро­вой либо гидравлической турбиной), преобразуется в электриче­скую энергию переменного тока.

Синхронный генератор (рис. 1) состоит из недвижной ча­сти 1 — статора  и вращающейся части 2 — ротора .

Статор собирается из листовой электротехнической стали. Он имеет форму полого цилиндра. В пазах (каналообразных впадинах), изготовленных повдоль внутренней поверхности статора, уложены изолированные проводники, соединенные меж собой и образующие обмотку переменного тока статора.

Ротор представляет собой электромагнит, возбуждаемый по­стоянным током. Этот ток возбуждения подается в обмотку рото­ра через медные кольца, укрепленные на валу ротора. По коль­цам скользят недвижные щетки, соединенные проводами с возбудителем — маленьким относительно генератором по­стоянного тока.

Конструкция ротора находится в зависимости от рабочей скорости вращения на которую рассчитан генератор. Для быстроходных генераторов, вращаемых паровыми турбинами (турбогенераторы), роторы из­готовляются неявнополюсными (рис.2). Для тихоходных генераторов, вращаемых гидравлическими турбинами (гидроге­нераторы) роторы изготовляются явнополюсными (рис.3).

Простой по устройству неявнополюсный ротор (3000 и. 1500 об/мин)представляет собой громоздкую железную поковку (см. рис. 2), в круговых пазах которой укрепляются металли­ческими клиньями проводники обмотки возбуждения.

Магнитный поток ротора проходит через тело ротора, два воздушных промежутка меж статором и ротором и сердечник, статора (см. рис. 1). При вращении ротора этот магнитный по­ток Ф пересекает проводники статора и индуктирует в их пере­менную э. д. с. Потому что магнитный поток в воздушном зазоре на­правлен перпендикулярно к проводникам обмотки статора, та согласно закону электрической индукции в каждом из этих проводников при вращении потока индуктируется э. д. с.

е = BLV

где B — магнитная индукция в пазе, где находится данный про­водник;

L — активная длина проводника, т. е. длина той части про­водника, которая находится в магнитном поле; V— окружная скорость, т. е. скорость движения магнитного потока по отношению к проводнику.

Почти всегда окружная скорость генератора поддер­живается неизменной (v = const) и потому что длина L тоже постоян­на, то изменение э. д. с. е при вращении ротора вызывается толь­ко переменами магнитной индукции B повдоль окружности рото­ра. Если эта индукция распределена повдоль окружности ротора синусоидально (В = В_m sin а), то э. д. с. меняется во времени тоже синусоидально (е = Е_m sin wt) Это событие исполь­зуется при построении генераторов переменного тока для того, чтоб получать от их синусоидальное напряжение.

Одному обороту двухполюсного ротора соответствует один период переменной э. д. е., индуктируемой в проводниках обмот­ки статора. Если же статор имеет р пар полюсов, то поворот ро­тора на угол, занимаемый одной парой полюсов, обуславливает один период конфигурации э. д. с. В данном случае одному обороту ротора соответствует р периодов переменной э. д. с. Ротор делает n об/мин; как следует, за минуту переменная э. д. с. генератора будет иметь p • n периодов. Число периодов за секунду генератора переменного тока, т. е. частота его переменной э. д. е., будет в 60 раз меньше:

f=pn/60

Но генератор должен давать переменный ток стандартной часто­ты f = 50 гц. При всем этом условии p• n = 3000.

Таким макаром, наибольшая скорость, которую может иметь генератор переменного тока промышленной частоты, соответ­ствует одной паре полюсов p= 1. При этой скорости n= 3000 об/мин работают вышеупомянутые турбогенераторы. Вы­годно строить машины с большей допустимой скоростью, так  как при одной и той же мощности, чем быстроходнее машина, тем меньше ее вес и габариты.

Но скорость гидрогенератора определяется скоростью движе­ния воды, потому при постройке гидростанции на реках с мед­ленным течением приходится пичкать роторы гидрогенераторов огромным числом полюсов. К примеру, генераторы Днепровской гидростанции им. Ленина делают 83,3 об/мин, а их роторы имеют по 72 полюса (т. е. p= 36).