由直流发电机（直流励磁机）提供励磁电源的励磁系统叫直流励磁系统。
直流励磁系统主要由直流励磁机和励磁调节器组成。早期的中小容量的同步电机的励磁调节器从发电机的电压互感器(TV)和电流互感器(TA)取得电源；较大容量同步发电机的励磁调节器的电源有的经励磁变压器取自发电机端，此时，励磁变压器也是直流励磁系统的主要组成部分。
发电机对励磁系统的要求包括：
1) 励磁系统不受外部电网的影响，否则事故情况下会恶性循环，电网与励磁相互影响。
2）系统本身的调整应该是稳定的，若不稳定，即励磁电压变化较大，则会使发电机电压波动较大。
3)电力系统故障，发电机机端电压下降时，励磁系统应能迅速增加励磁到顶值，且励磁上升速度和励磁顶值都希望很大，因为强励时电动势上升越快越大，对维持系统稳定或继电保护装置动作越有利。
励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。 励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。 励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。 中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。
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