L'ensemble des génératrices (ou moteurs) triphasées utilisent un champs magnétique tournant.

Sur l'animation à gauche, nous avons installé trois électroaimants dans un cercle. Chaque électroaimant est raccordé à sa propre phase dans un réseau électrique triphasé.

Comme vous pouvez le voir, chacun des électroaimants produit alternativement un pôle sud et un pôle nord vers le centre. Les lettres sont marquées en noir lorsque le magnétisme est fort, et en gris clair lorsque le magnétisme est faible. La fluctuation du magnétisme correspond exactement à celle de la tension de chaque phase. Lorsqu'une des trois phases atteint son maximum, le courant circule dans les deux autres dans le sens inverse et à demi-tension. Comme le courant traversant chacun des trois aimants se trouve toujours décalé d'un tiers de période par rapport au précédent, le champs magnétique fera un tour entier par cycle.

L'aiguille aimantée (avec le pole nord marqué en rouge) suivra le champ magnétique de façon très précise, faisant exactement un tour par cycle. Dans un réseau à 50 Hz, l'aiguille fera 50 tours par seconde, c.-à-d. 50 fois 60 = 3.000 tours par minute.

En fait, sur l'animation ci-dessus, nous avons réussi à construire ce qu'on appelle un moteur synchrone bipolaire à aimant permanent. Si l'on dit que le moteur est synchrone, c'est parce que l'aimant au centre tourne à une vitesse constante qui est synchrone avec la rotation du champ magnétique.

La raison pour laquelle on dit que c'est un moteur bipolaire est qu'il a un pôle nord et un pôle sud. Vous diriez peut-être qu'il y a plutôt trois pôles sur l'animation, mais le fait est que l'aiguille de compas est soumise à l'attraction du total des champs magnétiques autour de son propre champ magnétique. Si l'aimant tout en haut est un pôle sud fort, les deux aimants situés en bas formeront ensemble un pôle nord fort.

On dit que le moteur est à aimant permanent parce que l'aiguille de compas au centre est un aimant permanent et non un électroaimant. Vous pouvez construire un vrai moteur en remplaçant l'aiguille de compas par un aimant permanent fort, ou bien par un électroaimant qui maintient son magnétisme grâce à une bobine (roulée autour d'un noyau de fer et alimentée de courant continu).

On appelle la construction avec les trois électroaimants le stator du moteur étant donné qu'une partie du moteur reste statique, c.-à-d. au même endroit. Si l'aiguille de compas est appelée le rotor, c'est évidemment parce qu'elle effectue des rotations.

Si l'aimant est forcé de tourner (au lieu de laisser le courant du réseau électrique le mouvoir), on verra qu'il fonctionne comme une génératrice, retournant du courant alternatif au réseau. (Vous devez cependant disposer d'un aimant plus fort pour pouvoir produire beaucoup d'électricité.) Plus la force (le couple) utilisée est grande, plus la production d'électricité sera importante bien que la génératrice continue à fonctionner à exactement la même vitesse, celle-ci étant déterminée par la fréquence du réseau.

Vous pouvez la débrancher complètement du réseau et créer votre propre réseau électrique triphasé en couplant des ampoules électriques aux trois bobines roulées autour des électroaimants. (Rappelez-vous le principe d' induction magnétique expliquée dans le manuel de référence de ce site.) Cependant, si vous débranchez la génératrice du réseau principal, il faudra la faire tourner à une vitesse de rotation constante afin de produire du courant alternatif à une fréquence constante. Par conséquent, avec ce type de génératrice, on optera normalement pour un raccordement indirect au réseau.

Dans la pratique, des génératrices synchrones à aimants permanents sont très peu utilisées. Il y a plusieurs raisons pour cela : d'abord, les aimants permanents tendent à se démagnétiser lorsqu'ils travaillent dans les champs magnétiques puissants à l'intérieur de la génératrice. En plus, les aimants forts (fabriqués de métaux rares tels que le néodyme) coûtent assez chers, malgré la baisse des prix qui a eu lieu dernièrement.

Dans le rotor d'une éolienne avec une génératrice synchrone, on installe normalement des électroaimants alimentés par courant continu du réseau électrique. Comme le réseau électrique fournit du courant alternatif, il faut le convertir en courant continu avant qu'il soit envoyé aux bobines roulées autour des électroaimants du rotor.

Les électroaimants du rotor sont branchés au courant au moyen de brosses et de bagues collectrices fixées à l'arbre de la génératrice.