同步发电机可按原动机的类别、发电机的结构形式以及相数等进行分类。

1.按原动机的类别分类

按原动机的类别区分有内燃发电机组、汽轮发电机组、水轮发电机组和燃气轮发电机组等，作为应急和备用电源的大多为内燃发电机组，尤以柴油发电机组居多。按发电机的结构形式分类

按发电机的结构特点进行区分，同步发电机可分为旋转电枢式〈简称转枢式）和旋转磁极式〈简称转磁式）两种形式。

(1)旋转电枢式同步发电机旋转电枢式同步发电机的结构。其电枢是转动的，磁极是固定的，电枢电势通过集电环和电刷引出与外电路连接。旋转电枢式只适用于小容量的同步发电机，因为采用电刷和集电环引出大电流比较困难，容易产生火花和磨损；电机定子内腔的空间限制了电机的容量；发电机的结构复杂，成本较高；电机运行速度受到离心力及机械振动的限制。所以目前只有交流同步无刷发电机的励磁机使用旋转电枢结构的同步发电机

（2）旋转磁极式同步发电机旋转磁极式同步发电机的结构。其磁极是旋转的，电枢是固定的，电枢绕组的感应电势不通过集电环和电刷而直接送往外电路，所以其绝缘能力和机械强度好，且安全可靠。由于励磁电压和容量比电枢电压和容量小得多，所
  
(a)旋转电枢式单相同步发电机模型

（b）旋转电枢式三相同步发电机模型

以电刷和集电环的负荷及工作条件就大为减轻和改善。这种结构形式广泛用于同步发电机，并成为同步发电机的基本结构形式。现代交流发电机常采用无刷结构的同步发电机，发电机省略了集电环和电刷，无滑动接触部分，维护简单，工作可靠性高。

在旋转磁极式同步发电机中，按磁极的形状又可分为凸极式同步发电机和隐极式同步发电机所示]两种形式。由可以看出，凸极式转子的磁极是突出的，气隙不均匀，极弧顶部气隙较小，两极尖部分气隙较大。励磁绕组采用集中绕组套在磁极上。这种转子构造简单、制造方便，故内燃发电机组和水轮发电机组一般都采用凸极式。隐极式转子的气隙是均匀的，转子成圆柱形。励磁绕组分布在转子表面的铁芯槽中，现代汽轮发电机组大多采用这种形式。

3.按发电机的相数分类

按相数来区分，同步发电机又可分为单相同步发电机和三相同步发电机。单相同步发电机的功率不大，通常不大于6kw。而三相同步发电机的功率可达几万千瓦。