發電機的工作原理基于法拉第的電磁感應原理，其中磁場是其基本組成部分。這個磁場是由發電機的勵磁系統中的直流電源生成的。按照這一基本原理，發電的首要要求是穩定的磁場。此外，發電機在發電時必須保持恒定電壓，以確保電力系統正常運作。磁場的控制決定了發電機的電壓輸出。以下是勵磁裝置制造商關于中小型發電站發電機勵磁系統的相關知識介紹：
一、如何在大型發電機中產生和調控磁場？
發電機中的轉子或勵磁線圈產生的磁通量對于電力的生成至關重要。轉子作為一個旋轉的電磁體，需要直流電源來激發磁場。這種能量來源于勵磁裝置。
二、DC激勵器
以前，勵磁機是一種小型直流發電機，與轉子共用一個軸。因此，當轉子旋轉時，勵磁機為電磁鐵提供電能。勵磁機的輸出控制是通過調整勵磁電流來實現的。隨后，勵磁機的輸出會影響轉子的磁場，從而使發電機產生穩定的電壓輸出。直流電通過滑環供應給轉子。
三、靜態勵磁機
在現代發電機中，激勵器采用靜態設計。電磁鐵的直流電源來自主發電機自身的輸出。一些大功率的晶閘管整流交流電，從而生成直流電，通過滑環送入轉子。這種方式避免了與使用另一臺旋轉設備有關的操作和維護問題。靜態激勵器在輸出控制方面比機電控制更為優越。
在啟動階段，發電機沒有輸出時，一個大型電池組提供了所需的電力以進行勵磁。
四、無刷激勵系統
另一種方案是無刷系統。在該系統中，勵磁機的電樞安裝在轉子軸上。電樞輸出的直流電經過固態器件整流后，傳送到轉子線圈。由于電樞與轉子共用同一旋轉軸，因此沒有滑環的需求。這一設計降低了維護和操作的要求，從而提升了系統的可靠性。
發電機和勵磁裝置的單機容量范圍為100千瓦至100兆瓦，適用于“水到線”水力發電系統。整體解決方案專為中小型水電站或電廠設計，包括水電站項目設計、水輪機、調速器、發電機、勵磁系統、控制與保護系統及輔助電氣設備等，均依據不同地點和環境的需求量身定制。