60年代初期，國外開始在中型發電機采用交流勵磁機加半導體整流的方式對同步發電機進行勵磁，取得了-的效果，已經普遍采用半導體勵磁方式。也分為他勵半導體勵磁系統和自勵半導體勵磁系統。他勵半導體勵磁系統按照半導體整流器是靜止還是旋轉的分為他勵靜止式半導體勵磁系統和他勵旋轉式半導體勵磁系統。前者雖然去掉了換向火花的問題。但是系統還是需要滑環和炭刷。后者由于半導體與交流勵磁機同主發電機同軸一起旋轉。不需要經過滑環和炭刷。因此被稱為無刷勵磁系統。
在一般中小型無刷同步發電機中，副勵磁機多數省略。而由主機定子中的輔助繞組或主繞組抽頭來代替副勵磁提供交流勵磁機的勵磁功率。在三相無刷同步發電機中，avr調節器，交流勵磁機的型式有轉樞式同步發電機、異步 發電機和旋轉相復勵變壓器等，但以轉樞式三相同步發電機式的交流勵磁機使 用很廣泛。三相勵磁機的利用系數較高，有利于縮小體積。
無刷勵磁發電機的軸端頭是一臺交流發電機，其轉子是發電繞組，發出的電流通過固定在發電機軸上的導線引導固定在軸上的硅整流管，整流后的直流直接進入轉子繞組，其中沒有整流刷這個東西，所以稱為無刷勵磁。曾經火過一段時間，但是由于整流管壞了就得停機，所以已經用的很少了，基本都采用自復勵系統。典型的無刷發電機由五個部分組成： 主發電機；交流勵磁機；旋轉整流器裝置；自動電壓調節器； 永磁副勵磁機 (選用部件)。
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