水轮发电机的励磁方式主要有两种:

同轴旋转的励磁机和静止晶闸管整流励磁系统。目前还有采用绝缘栅一双极型晶体管代替晶闸管作控制元件的励磁系统。同轴旋转的励磁机只在以前的老式发电机上还使用,目前主要使用后一种励磁方式。励磁机实际上就是直流发电机,根据其整流输出情况,又可分为直流励磁机和交流励磁机。

直流发电机是电枢绕组在磁场中旋转,因此,根据这个磁场的电源(即励磁机本身又需要励磁),直流励磁机又可分为它励式,自并励和复励,这就是为什么励磁机又带有付励磁机的原因。由于存在直流换向的问题,直流励磁机的容量有限。

交流励磁机利用交流发电机带静止或旋转的整流器为发电机提供励磁,因此又可分为交流励磁机带静止整流器和交流励磁机带旋转整流器(无刷励磁机)两种。交流励磁机不存在换向整流子的问题,使维护工作量较直流励磁机大为减少。

晶闸管整流励磁也称为静止励磁机,根据电源来源,分为电势源静止励磁机和复合源静止励磁机。前者主要指从发电机端并联的励磁专用变压器取得电压源,也称自并励可控硅励磁。后者主要指由并联励磁变和位于发电机中性点侧的励磁串联变压器侧联合提供电压源和电流源,也称自复励可控硅励磁。这两种方式是目前应用较多的方式。