Alternator menghasilkan listrik melalui prinsip dasar induksi elektromagnetik, di mana medan magnet yang berubah menginduksi arus listrik dalam konduktor. Proses ini terjadi melalui interaksi yang diatur dengan cermat antara komponen mekanis dan listrik dalam rakitan alternator.
Konversi energi dimulai saat putaran mesin ditransfer ke alternator melalui sabuk berkelok-kelok, yang biasanya memutar rotor pada kecepatan poros engkol 2-3 kali lipat. Rotor terdiri dari kumparan yang melilit inti besi, yang menjadi elektromagnet saat arus mengalir melaluinya (disebut arus eksitasi). Medan magnet yang berputar ini menyapu melewati lilitan stator yang diam, yang menginduksi arus bolak-balik melalui Hukum Induksi Faraday.
Stator berisi tiga set lilitan yang disusun terpisah 120 derajat, menghasilkan arus bolak-balik tiga fase. Konfigurasi ini menawarkan beberapa keuntungan: keluaran daya yang lebih halus, efisiensi yang lebih baik, dan kemampuan untuk menghasilkan arus yang berguna bahkan pada kecepatan putaran yang relatif rendah. Keluaran AC tiga fase menyerupai serangkaian gelombang sinus yang saling tumpang tindih yang memberikan penyaluran daya yang lebih konsisten daripada sistem fase tunggal.
Konversi ke arus searah terjadi di jembatan penyearah, yang berisi enam dioda yang disusun untuk membalik bagian negatif dari bentuk gelombang AC menjadi positif. Penyearahan gelombang penuh ini menghasilkan arus searah berdenyut yang dihaluskan oleh kapasitansi bawaan baterai dan induktansi sistem kelistrikan. Daya searah yang dihasilkan memasok kebutuhan listrik kendaraan sekaligus mengisi daya baterai.
Pengaturan tegangan melengkapi proses melalui pemantauan dan penyesuaian arus medan rotor secara terus-menerus. Regulator tegangan membandingkan tegangan sistem dengan nilai referensi dan memodulasi kekuatan medan yang sesuai, mempertahankan output yang stabil meskipun kecepatan mesin dan beban listrik berubah. Regulator modern menggunakan modulasi lebar pulsa untuk kontrol yang presisi dan sering kali menggabungkan kompensasi suhu untuk mengoptimalkan pengisian daya dalam berbagai kondisi.
