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。

无刷励磁的励磁绕组由副励磁机发出电能经过晶闸管给交流励磁机供电，副励磁机一般选用交流电频率较高的电机。晶闸管可控制流器的通断是由励磁控制器控制的，在数字芯片发达的时代，励磁控制器可以由DSP 芯片构建。可以大大提高控制电路的性价比。励磁机励磁绕组产生相应的励磁电流，为交流励磁机励磁。交流励磁机电枢电压频率一般比工频高1到2倍。交流励磁机感生出的电势经过不可控整流桥整流，产生出的直流电流为发电机励磁绕组供电。