发电机的工作原理基于法拉第的电磁感应原理，其中磁场是其基本组成部分。这个磁场是由发电机的励磁系统中的直流电源生成的。按照这一基本原理，发电的首要要求是稳定的磁场。此外，发电机在发电时必须保持恒定电压，以确保电力系统正常运作。磁场的控制决定了发电机的电压输出。以下是励磁装置制造商关于中小型发电站发电机励磁系统的相关知识介绍：
一、如何在大型发电机中产生和调控磁场？
发电机中的转子或励磁线圈产生的磁通量对于电力的生成至关重要。转子作为一个旋转的电磁体，需要直流电源来激发磁场。这种能量来源于励磁装置。
二、DC激励器
以前，励磁机是一种小型直流发电机，与转子共用一个轴。因此，当转子旋转时，励磁机为电磁铁提供电能。励磁机的输出控制是通过调整励磁电流来实现的。随后，励磁机的输出会影响转子的磁场，从而使发电机产生稳定的电压输出。直流电通过滑环供应给转子。
三、静态励磁机
在现代发电机中，激励器采用静态设计。电磁铁的直流电源来自主发电机自身的输出。一些大功率的晶闸管整流交流电，从而生成直流电，通过滑环送入转子。这种方式避免了与使用另一台旋转设备有关的操作和维护问题。静态激励器在输出控制方面比机电控制更为优越。
在启动阶段，发电机没有输出时，一个大型电池组提供了所需的电力以进行励磁。
四、无刷激励系统
另一种方案是无刷系统。在该系统中，励磁机的电枢安装在转子轴上。电枢输出的直流电经过固态器件整流后，传送到转子线圈。由于电枢与转子共用同一旋转轴，因此没有滑环的需求。这一设计降低了维护和操作的要求，从而提升了系统的可靠性。
发电机和励磁装置的单机容量范围为100千瓦至100兆瓦，适用于“水到线”水力发电系统。整体解决方案专为中小型水电站或电厂设计，包括水电站项目设计、水轮机、调速器、发电机、励磁系统、控制与保护系统及辅助电气设备等，均依据不同地点和环境的需求量身定制。
