我国电力系统规定工频频率为50赫兹,因此发电机的转速要符合相应的要求。具体来说,一个由一对磁极组成的汽轮机发电机需要每分钟转速为3000转,这样可以产生一个旋转磁场转速为50赫兹的电场。同样地,汽轮机发电机由两对磁极组成的发电机需要每分钟转速为1500转,以产生旋转磁场转速为50赫兹的电场。因此,这种发电机被称为同步发电机,其转速恒等于旋转磁场转速。
发电机制造后,磁极数不变的情况下,频率与转速成正比,这是同步发电机的最显著特点,也是其调频原理。当发电机独立运行时,通过调节转速可以改变其频率。然而,一旦与电网连接,发电机会自动与电网同步,因为电网的频率始终保持在50赫兹。这意味着发电机会保持其额定转速运行,电网频率的变动会决定发电机的转速。