60年代初期，国外开始在中型发电机采用交流励磁机加半导体整流的方式对同步发电机进行励磁，湖北发电机励磁系统柜，取得了良好的效果，已经普遍采用半导体励磁方式。也分为他励半导体励磁系统和自励半导体励磁系统。他励半导体励磁系统按照半导体整流器是静止还是旋转的分为他励静止式半导体励磁系统和他励旋转式半导体励磁系统。前者虽然去掉了换向火花的问题。但是系统还是需要滑环和炭刷。后者由于半导体与交流励磁机同主发电机同轴一起旋转。不需要经过滑环和炭刷。因此被称为无刷励磁系统。
在一般中小型无刷同步发电机中，副励磁机多数省略。而由主机定子中的辅助绕组或主绕组抽头来代替副励磁提供交流励磁机的励磁功率。在三相无刷同步发电机中，交流励磁机的型式有转枢式同步发电机、异步 发电机和旋转相复励变压器等，但以转枢式三相同步发电机式的交流励磁机使 用很广泛。三相励磁机的利用系数较高，有利于缩小体积。
无刷励磁方式的特点：(1)无刷励磁没有接触部件碳刷和滑环，维护简单，可靠性高，可长期连续 运行且实现少维护或免维护。(2)因没有旋转接触的导电部件，不会产生火花，适用于有易1燃气体及多粉 尘等恶劣环境条件下的运行场合。(3)励磁功率较小，AVR的可靠性设计易于实现。(4)对主机而言，属于他励式同步发电机，易于并联运行。(5)与有刷发电机相比，体积较大，有效材料消耗较多。
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