交流发电机的工作原理交流发电机与直流发电机一样，都是在其内部产生交流电，在其输出端将交流电转换为直流电。但是转换方法不同，交流发电机是利用二极管的整流作用将交流电转换为直流电。
产生交流电的方法也不同，直流发电机是在固定的磁场中移动线圈（电枢）；而交流发电机则相反，它是由一个磁场（转子）围绕固定的线圈（定子）转动的。交流发电机在产生电压之前，必须有直流电流流过转子的励磁线圈使磁极磁化。
也就是说，在转子可以输出电压和电流之前，必须从外部对它进行激磁。为了产生这种激励，有些交流发电机使用一个隔离二极管与一个充电指示灯并连在一起。
这个增加的二极管相当于一个蓄电池与交流发电机之间的自动开关，它使交流发电机停止工作时，电流不流到交流发电机和调节器上。当点火开关置于“通”位置时，蓄电池就向控制板上的指示灯的一端提供电压，使少量电流通过调节器传到隔离电刷上，电流流过滑环，励磁线圈，另一个滑环，另一电刷而搭铁。通过励磁线圈的直流电就在转子中产生磁场，充电指示灯亮。
然后，转子转动，磁场就在定子绕组上感应出电压。由于三组线圈分别输出，因此产生三相交流电。其它交流发电机根据使用要求的不同，交流发电机也有所不同。最先进的轿车上交流发电机的额定输出是35~55A.在有些特殊使用中，比如，汽车运输公司的车或警车，所用的交流发电机的额定输出为70~90A，重型卡车为105~160A。
除比较高的输出以外，设计上的差别也影响内部结构、大小、形状和交流发电机的安装结构。开启式交流发电机用于行驶在一般条件下的轿车上。封闭式交流发电机则用于航海交通工具或非地面使用的场合。
在有易爆混合物的地方，有的汽车用的是封闭式电刷和滑环。在大轿车上可以用油冷和带固定导体的完全封闭的发电机。
有些交流发电机有双电刷，还有的无电刷。转子有12个极、14个极、16个极不等。二极管可以是压入式的、用螺钉固定或排成三角形。大型交流发电机有两个冷却风扇。有的是外接头，有的是尾部有接头。无刷交流发电机的结构是比较特殊的，它的转子的南北极是用无磁性的环连接的。
转子磁极精密地装配在固定的磁场线圈上，磁场线圈装在框架的一端，转子相应的部分由无磁性环支撑在驱动端上。这样，使得磁力线更密集，方向从北极到南极。由于转子在固定磁场线圈和定子之间转动，当转子旋转时，磁路中的气隙不断变化，使得磁场也会随着发生变化。于是在三相定子线圈中产生三相交流电压，最后用六个较大的二极管将其变换为直流电。
尽管上述设计上有差别，但是不管哪一种设计，都是二极管在交流发电机输出端将定子线圈产生的交流电转换为直流电，转子（磁场）、定子（导体）和二极管（整流器）组成一组，产生直流电，以便保持蓄电池完全充电和给汽车上的电气设备提供电能。
交流发电机输出的调节交流发电机所用的调节器，通常只有一个元件，即电压调节器。它不需要电流调节器，因为交流发电机在工作时，能建立自己的反向磁场，以限制输出。在大多数的应用中，断流继电器的作用是由二极管来完成的。
典型的晶体管调节器有晶体管（电流控制开关）、二极管、电阻、电容和热敏电阻（温度补偿电阻）等元件，集成电路式调节器一般是装在交流发电机滑环端盖里的密封的固态单元。直流发电机与交流发电机的比较直流发电机是靠剩磁发电，慢慢地提高发电量，在发动机低速时，直流发电机的发电量很少。直流发电机发出的电流都是经过整流子和电刷输出的，如果直流发电机输出25~45安培这样大的电流也经过电刷和整流子的话，由于整流子是转动的，与电刷之间必然要产生电弧，使整流子表面和电刷表面烧坏。
同时，直流发电机因电枢反应，磁力线发生扭曲，而电刷位置是根据平均速度和平均负荷而设计，仅在此时，电刷与整流子之间产生电弧才较少。但当转速和负荷变化后，电刷和整流子之间容易产生电弧。交流发电机输出电流从定子产生，因此不会产生电弧。
交流发电机电刷与滑环间仅有较小的激磁电流通过（约为2~3A)，故亦不会产生电弧。另外，交流发电机和直流发电机相比，交流发电机具有体积小、重量轻、结构简单、维修方便和输出调节简单等优点，因此，在较新式的汽车上都是装备的交流发电机。
直流或交流发电机产生出给蓄电池充电和供电气设备用的电流。但是根据设计，发电机的输出是随其速度的增加而增加的，为了控制发电机的输出，给充电系统装了一个调节器。
调节器基本上是一个控制充电系统输出的自动开关，以便不让过高的电压和过大的电流损坏蓄电池、发电机或系统的其他设备。直流发电机和交流发电机都需要进行调节，以保持恒定电压输出。