교류발전기에는 ［그림 1］의 ①과 같은 회전계자형이 많다. 이 경우 고정된 쪽에는 철심에 슬롯을 여러 개 만들고, 그 슬롯 속에 도체를 넣는다.

자극(磁極)이 회전할 경우 그림의 도체 a에 주목하면, 자극 N·S가 통과할 때마다 ［그림 2］와 같은 교류의 양(陽)과 음(陰)의 변화를 1회 완료한다. 즉, 자극이 매초 1회의 속도로 회전할 때는 도체에 얻어지는 기전력의 주파수는 1 Hz이다.

그러나 회전자의 자극 수를 4극, 6극,… 으로 증가시켰을 경우를 생각하면, 1회전 할 때마다 ［그림 2］와 같은 기전력의 변화는 2회, 3회,… 완료한다. 일반적으로 극수p인 회전자를 매초 n 회전시킬 때 얻어지는 교류의 주파수는 f=pn/2라는 관계가 된다.

한국에서의 전력용 교류의 주파수는 60 Hz이기 때문에, 2극 발전기를 사용할 경우에는 매초 60회전의 속도로 회전자를 돌리지 않으면 안 된다. 한편, 발전기의 회전속도에는 원동기측으로부터 요청되는 수치가 있는데, 증기터빈에 의할 때는 고속도로 하는 편이 증기를 효과적으로 사용할 수 있고, 수차(水車)에 의할 때는 저속도로 하는 편이 수차의 효율이 좋다.

터빈 발전기에서는 보통 극수를 2로 하여 고속도(매분 3,000 또는 3,600회전)로 운전하고, 수차 발전기에서는 매분 수백 회전으로, 특히 저낙차일 경우는 매분 200회전 이하의 저속도로 할 때도 있다. 보통의 교류발전기는 3상교류(三相交流)를 얻을 수 있게 되어 있다.

이 경우에는 고정자의 도선 전체를 셋으로 나누고, 그것을 2극분의 고정자 내주(內周) 길이의 1/3씩 옮겨서 배치해 둔다. ［그림 1］에서 말하면, a,b,c는 원주를 3등분한 위치에 있는데, 이들 도선에 발생하는 기전력을 e a ,e b ,e c 로 하고 그림으로 나타내면 ［그림 3］과 같이 된다.

［그림 4］는 3상교류 발전기의 약도인데, 계자코일 F는 회전시키는 것으로 여기에 직류를 흐르게 해야 한다. 그 방법으로는 F의 단자(端子)를 축(軸)에 장치한 슬립링(slip ring)에 연결하고, 링위에 장치한 브러시에 직류전원을 연결한다. 이 그림은 직류전원에 직류발전기를 나타낸 것인데 이것을 여자기(勵磁機)라 한다