Принцип рада агрегата заснован је на закону електромагнетне индукције и принципу конверзије енергије. Његово језгро је да покреће ротор генератора да се ротира користећи механичку енергију, стварајући индуковану електромоторну силу у намотајима статора, чиме се производи електрична енергија. Овај процес се може поделити у четири кључне фазе: унос енергије, механички пренос, електромагнетна индукција и излаз електричне енергије.
Фаза уноса енергије Извор енергије за генераторски сет су обично фосилна горива (дизел, природни гас) или обновљиви извори енергије (енергија ветра, хидроенергија). Узимајући за пример дизел генераторски сет, дизел гориво се меша са ваздухом у цилиндру, компримује и пали, стварајући гас на високој{1}}температури и под високим-притиском који покреће клип у повратном линеарном кретању. Ово линеарно кретање се затим претвара у ротационо кретање радилице преко механизма клипњаче. У овом процесу, хемијска енергија горива се претвара у топлотну енергију кроз сагоревање, а затим у механичку енергију кроз механичку структуру, обезбеђујући снагу за каснију производњу енергије.
Степен механичког преноса Ротационо кретање радилице директно покреће ротор генератора кроз спојницу. Ротор се обично састоји од трајних магнета или електромагнета, чија је функција успостављање магнетног поља. У синхроном генератору, магнетно поље ротора ротира у односу на намотаје статора, стварајући промену магнетног флукса; у асинхроном генератору, ротор генерише магнетно поље кроз индуковану струју. Ефикасност механичког преносног система директно утиче на укупне перформансе агрегата. Због тога је неопходно обезбедити прецизно поравнање спојнице и несметан пренос како би се смањио губитак енергије.
Ступањ електромагнетне индукције Када магнетно поље ротора пресече намотаје статора, индукована електромоторна сила (ЕМФ) се генерише у намотајима статора према Фарадејевом закону електромагнетне индукције. Намотаји статора углавном имају тро-структуру намотаја за генерисање симетричне трофазне{2}}наизменичне струје. Величина индукованог ЕМФ-а је пропорционална јачини магнетног поља, брзини ротора и броју обртаја намотаја. На пример, у електричној мрежи од 50 Хз, брзина ротора синхроног генератора треба да се прецизно контролише на 3000 о/мин (двополни генератор) или 1500 о/мин (четворополни генератор) да би се обезбедила стабилна излазна фреквенција.
Излазна снага Наизменична струја коју стварају намотаји статора изводи се кроз клизне прстенове и четке. Након што регулатор напона стабилизује излазни напон, повезује се са оптерећењем или електричном мрежом преко прекидача. Регулатор напона контролише излазни напон подешавањем струје побуде ротора да би се одржао константном под променама оптерећења. На пример, када повећање оптерећења изазове пад напона, регулатор повећава струју побуде, јача магнетно поље ротора и тако повећава излазни напон.