發電機依靠電壓調節器控制輸出電壓。電壓調節器檢測三相輸出電壓，以其平均值與要求的電壓值相比較。調節器從發電機內部的輔助電源取得能量，通常是與主發電機同軸的小發電機，傳送ＤC電源給發電機轉子的磁場激勵線圈。線圈電流上升或下降，控制發電機定子線圈的旋轉磁場或稱為電動勢EＭＦ的大小。定子線圈的磁通量決定發電機的輸出電壓。
　　發電機定子線圈的內阻以Z表示，包括感性和阻性部分；由轉子勵磁線圈控制的發電機電動勢用交流電壓源以E表示。假設負載是純感性的，在向量圖中電流I滯后電壓U正好90°電相位角。如果負載是純阻性的，U和I的矢量將重合或同相。實際上多數負載介于純阻性和純感性之間。電流通過定子線圈引起的電壓降用電壓矢量I×Z表示。它實際上是兩個較小的電壓矢量之和，與I同相的電阻壓降和超前90°的電感壓降。在本例中，它恰好與U同相。因為電動勢必須等于發電機內阻的電壓降和輸出電壓之和，即矢量E＝U和I×Z的矢量和。電壓調節器改變E可以有效地控制電壓U。
　　現在考慮用純容性負載代替純感性負載時，柴油發電機組的內部情況會發生什么變化。這時的電流和感性負載時正好相反。電流I現在超前電壓矢量U，內阻電壓降矢量I×Z，也正好反相。則U和I×Z的矢量和小于U。