這里只描述發電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油發電機和發電機控制、保護器件和回路。柴油發電機的柴油機一般是單缸或多缸四行程的柴油機，下面我只說說單缸四行程柴油機的工作基本原理：柴油機起動是通過人力或其它動力轉動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復運動。作功行程完了后，活塞由下向上移動，排氣門打開排氣，完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈。
當向其燃燒系統的燃料供應增加時，柴油發電機將承擔更多的負載，而如果燃料供應減少，則釋放負載。工作發電原理：轉子由柴油機帶動軸向切割磁力線，定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場，轉子旋轉一圈，磁通的方向和大小變換多次，由于磁場的變換作用，在線圈中將產生大小和方向都變化的感應電流并由定子線圈輸送出電流。發電機可以通過同步過程電連接在一起。同步涉及在將發電機連接到系統之前匹配電壓，頻率和相位。
工作發電原理：當柴油機帶動發電機電樞旋轉時，由于發電機的磁極鐵芯存在剩磁，所以電樞線圈便在磁場中切割磁力線，根據電磁感應原理，由磁感應產生電流并經炭刷輸出電流。作功行程完了后，活塞由下向上移動，排氣門打開排氣，完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈。經若干工作循環后，柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作。柴油機曲軸旋轉便帶動發電機轉動發電，發電機有直流發電機和交流發電機。
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