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，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。

无刷发电机的不足之处是励磁系统的电磁惯性大，故而动态特性相对较差。为了提高动态特性，采取的措施是交流励磁机采用中频频率，由于受发电机体积尺寸与所需励磁功率的制约，大多数船用无刷发电机励磁机的频率在100～150 Hz。另外无刷发电机对旋转整流器的制造和安装工艺要求较高。

励磁柜的原理

调节器的输入电气信号有发电机量测PT电压，仪表PT电压及从发电机电流互感器来的三相定子电流信号(9个交流信号)。直流信号有调节器输出电流和反映装置电源电压的信号。各路信号经各自的信号处理及变换电路对信号滤波、隔离放大，变换成适合于A/D采样的信号。这些信号送入A/D变换器，由程序控制依次进行模数转换，存放在存贮器中，供调节器使用。