直流发电机调节器，通过自动地把发电机的励磁电路中的附加电阻切除或投入来控制其电压和电流。改变电阻可改变励磁绕组的电流，因而就改变磁场的强度，这样也就调节了发电机的输出。

通常，发电机调节器电路使用两种方法把附加电阻接入励磁电路：一种方法是把电阻接入励磁绕组和搭铁之间，这种电路通常称为标准负荷电路或“A”电路（调节器为外搭铁调节器）；另一种方法，附加电阻接在绝缘电刷与励磁绕组之间，这种电路通称为重负荷电路或“B”电路（调节器为内搭铁调节器）。

在大多数装备直流发电机的客车上所用的调节器是由三个元件组成：断流继电器、电压调节器和电流调节器。但是，在某些装备三电刷的发电机的汽车（如越野汽车）上仅用一个断流继电器。其它的车辆有使用一个断流继电器和一个调级电压控制器的。最近几年的车辆上装设有一个断流继电器和一个电流电压联合调节器或一个振动式电压调节器的。

断流继电器装置断流继电器的目的是防止当发动机停止或慢速时，蓄电池通过发电机放电。当发电机的速度足以发出给蓄电池充电的电压时，断流继电器接通发电机和蓄电池电路，发电机给蓄电池充电；当发电机的速度低到不能发出充电的电压时，断流继电器就断开电路，使蓄电池的电流不会倒流到发电机，因此它也叫逆流切断器。电压调节器装置电压调节器的目的是防止充电电路产生过高的电压，以保持电气设备中的恒定电压。

当电池需要充电时，电压调节器自动地把附加电阻从励磁电路中切除，使电路中电流增加，因而输出增加；当蓄电池充满时，电阻接入励磁电路，因而充电速度就降低。在一定温度范围内，如果电路电压保持恒定值，蓄电池本身会控制充电过程。因为蓄电池的反电势随着充电而逐渐增加，电路中的恒定电压越来越无法克服逐渐增加的反电势，因而充电速度就自然降低。电流调节器电流调节器将输出电流限制在安全值，防止发电机过载。

通常电流调节器装在三元件调节器底板中间。电流调节器有一串连线圈，其线粗且匝数少，发电机的全部输出电流都通过该线圈。当电流调节器不工作时，螺旋弹簧把衔铁从铁芯拉开，因而触点闭合。当电流调节器处在这个位置时，发电机励磁绕组通过该触头与电压调节器触头搭铁而构成回路。

当发电机输出电流达到限流值时，电流调节器线圈的磁力将衔铁吸下，触头断开。这样就把附加电阻串入发电机励磁电路中，降低发电机的输出电流。由于电流降低，对衔铁的吸力减小，弹簧将衔铁拉向上方，触点闭合，使励磁电路搭铁，发电机输出电流增加。

这样的循环（触点振动）每秒钟重复30~50次，从而限制发电机的输出，使其不超过最大额定值。电阻电流调节器和电压调节器采用一个或两个公用电阻。无论电流调节器或电压调节器有哪个工作，需有一个电阻串入励磁电路。另一个电阻接到调节器磁场线圈接头与断流继电器框架之间，与发电机励磁绕组并联。当电流或电压调节器触头断开时，磁通量突然降低，由于磁场强度的变化，在励磁绕组中感生一个电涌（冲击电压）。

这种电涌部分地被两个电阻耗散，同时减少了触头上的电弧。中山温度补偿断流继电器、电压调节器和电流调节器的线圈通常由铜导线绕制。这种铜导线的电阻随温度增加而变大，因此需要补偿以防电压和电流的调整值发生变化。在大多数设计中，利用继电器或调节器上的双金属铰链来提供必要的温度校正。双金属铰链由两层不同的金属组成，它们熔合在一起，这两种金属具有不同的热膨胀系数。

当铰链受热发生膨胀时，由于两边膨胀系数不同，铰链发生弯曲。铰链弯曲的力作用在衔铁上，可减小弹簧的拉力。弹簧拉力的减小可补偿由于温度上升引起的铜导线电阻的增加。这样调节器就能以相同或稍低的电压工作。有的调节器则是用温度补偿电阻或设置磁分路来提供温度补偿的。调节器的极性大多数调节器的设计，是用于蓄电池负极搭铁的。在电气设备中，使用极性不对的调节器，会使其触点产生严重凹点，因而会缩短其使用寿命。

调节器的极性标在底板上。双触点三元件调节器由于电负荷的增加，许多老式汽车上都装有双触点（又称双级）直流调节器，其工作原理和单触点调节器相似。但是，在双触点调节器中的电压调节器装有两组触点，以适应直流发电机的大磁场电流。当发电机低速运转时，调节器下面一组触点振动，从而间断地在发电机励磁绕组中接入电阻，因此下面一组触点可以限制低速发电机的电压。

当发电机速度增加时，下触点不再控制发电机的电压，这时衔铁闭合上触点。上面一对触点利用其振动作用，来调节高速时直流发电机的电压。上触点交替地短接直流发电机励磁绕组电路或在该电路中接入一个电阻，从而把直流发电机输出电压限制在预定值内。值得注意的是：对于所有具有双触点调节器的汽车，在调节器已和发电机相连时，发电机励磁绕组决不能搭铁，否则会立即烧毁其上触点。

国产FT81型三元件单触点调节器国产FT81型三元件单触点调节器由断流继电器、电压调节器和电流调节器组成，用于直流发电机励磁绕组一侧搭铁的“B”电路。其工作原理和三元件调节器类似。

FT81型调节器内有四个电阻。R1为附加电阻，与R1串联的电阻R8为加速电阻，该电阻的引入可使电压调节器触点振动频率加快。R2为并联电阻，当电流调节器触点断开时，该电阻与R1并联后接入励磁电路，来限制输出电流继续增大。R4串联在励磁电路中，无论电压调节器触点闭合与否，该电阻均串入励磁回路中，它有平衡电压的作用，故称平衡电阻。

该电阻在老式产品中是绕在限流器的铁芯上，可同时用来提高触点的振动频率，但在使用中容易损坏，使用维修困难。因此在新产品中都把它装在调节器外面（在底座上断流继电器和电流调节器铁芯固定螺钉之间）。

单绕组继电器其它类型继电器有：（1）电磁继电器：它与起动马达连在一起，防止当发动机正在运转时，起动马达投入运行。（2）喇叭继电器：用于喇叭按钮按下时，使喇叭和蓄电池接通。（3）警告继电器：它与仪表板上的指示灯连接，以警告某些电路有故障。（4）蜂鸣器：当其触点振动时，就发出信号，表明电路中有故障（例如已经超过预定的速度）。以上这些继电器用一个具有单绕组的铁心和一个衔铁来控制一对触点工作，从而断开或闭合电路。

通常应用在交流充电系统中的绝大多数调节器是电磁式的、晶体管式的和集成电路式的。虽然碳片式调节器也使用，但它主要是用在重负荷、高输出中。在电磁式调节器中，电压调节器通过控制加到旋转的励磁绕组（交流发电机的转子）中的电流来限制发电机的电压输出。在调节器上，磁场继电器的接法是应该使它将交流发电机的励磁绕组和电压调节器线圈直接接到蓄电池上。

有时，它也可以作为指示灯继电器。通常的断路继电器由交流发电机中的二极管取代。电流调节器，由于交流发电机设计的电流限制特性而取消。晶体管式调节器没有运动部件，因而它有较长的使用寿命。这类调节器通常由晶体管、二极管、电阻和电容器组成，调节交流发电机的励磁电流，从而把输出电压限制在安全值。

集成电路式调节器制作在交流发电机内。在大多数交流发电机上，扁平的、晶体管化的小型调节器设在滑环端架内，一般不需要调整。美国德尔柯一雷敏电磁调节器美国的德尔柯一雷敏牌电磁式调节器，利用一个电压调节器把“Delcotron”牌交流发电机输出电压限制在预定值。这种电压调节器元件可以装在单元件、两元件或三个元件的调节器上。

单元件调节器仅与一块电流表用在电路中，双触点两元件调节器适用于有一个电流表或有一个指示灯的电路；双触点三元件调节器包含一个电压调节器、磁场继电器和指示灯继电器。调节器接线端是滑动连接型的，在调节器的基板上配有键与电气配线的接线器的配合表面发生键配合。由于这种调节器端子是滑动型的，所以当测试时，为了可以连接，必须要用一个专用插接器。