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。為了保護用電設備，并維持其正常工作，發電機發出的電流還需要調節器進行調節控制等等。當發電機起動后，即認為發電機及全部電氣設備均已帶電，人體不得接觸帶電部位；發電機起動后，應逐漸提高柴油發動機的轉速，并進行送電前的檢查；盡管柴油發電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業、醫院等部門。
自動同步器將從發電機和母線電壓讀取電壓，頻率和相位參數，同時通過發動機調速器或ECM（發動機控制模塊）調節速度。負載共享可以通過使用由發電機頻率控制的下降速度控制來實現，同時其不斷地調節發動機燃料控制以將負載轉移到剩余電源或從剩余電源轉移負載。活塞將要到達頂點時，噴油器把經過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒，形成的高壓推動活塞向下作功，推動曲軸旋轉，完成作功行程。
交流發電機主要由磁性材料制造多個南北極交替排列的永磁鐵（稱為轉子）和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯線圈的電樞線圈（稱為定子）組成。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。柴油發電機是柴油發動機與發電機（通常是交流發電機）的組合以產生電能。 直流發電機主要由發電機殼、磁極鐵芯、磁場線圈、電樞和炭刷等組成。
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