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柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
柴油发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型，是一种小型立的发电设备，以内燃机作动力，驱动同步交流发电机而发电。
现代柴油发电机组由柴油机，三相交流无刷同步发电机、控制箱（屏）、散热水箱、联轴器、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成钢性整体。柴油机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接构成一体，并采用圆柱型的弹性联轴器由飞轮直接驱动发电机的旋转，其联接方式由螺钉固定在一起，使两者联接成一钢体，了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定的范围内。
为了减少机组的振动，在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底座的连接处，通常均装有减震器或者橡皮减震垫。
柴油发电机组的类型有很多，主要有以下八大分类方式
（1）按照发动机的燃料分类；可分柴油发电机组和复合燃料发电机组
（2）按照转速分类；可分为高速、中速、低速柴油发电机组
(3）按照使用条件分类：可分为陆用、船用、挂车式和汽车式柴油发电机组。其中陆用发电机组：包括移动式和固定式。陆用机组又可以分为普通型、自动化型、低噪音型、低噪音自动化型四种。
（4）按照发电机输出电压和频率分类：可分为交流发电机组和直流发电机组。其中交流发电机组；包括中频40HZ和工频50HZ。对50HZ工频中小型发电机组的表定电压一般为400V；大型发电机的标定电压一般为6.3～10.5kV。
（5）按照同步发电机的励磁方式分类：可分为旋转交流励磁机和静止励磁机。
1）旋转交流励磁机励磁系统，包括交流励磁机静止整流器励磁系统而后无刷励磁系统
2）静止励磁机励磁系统，包括电压源静止励磁机励磁系统、交流侧串联复合电压源静止励磁机励磁系统和谐波（或基波）辅助绕组励磁系统
1）常用发电机组
这类发电机组常年运行，一般设在远离电力网（或称市电）的地区或工矿企业附近，以
满足这些地方的施工、生产和生活用电。在经济发展比较快的地区，由于电力网的建设
跟不上用户的需求而设立建设周期短的常用柴油发电机组来满足用户的需要。这类发电机组
一般容量较大，对非恒定负载提供连续的电力供应，对连续运行的时间没有限制，并允许每
12h内有1 h过负载供电时间，过负荷能力为额定输出功率的10%。这类机组因其运行时间
较长、负载较重，相对于本机极限功率的许用功率被调至较低点。
2） 备用发电机组
在通常情况下用户所需电力由市电供给，当市电限电拉闸或其他原因中断供电时，为保
证用户的基本生产和生活而设置的发电机组。这类发电机组常设在电信部门、医院、市电供
应紧张的工矿企业、机场和电视台等重要用电单位。这类机组随时保持备用状态，能对非恒
定负载提供连续的电力供应。
3）应急发电机组
对市电突然中断将造成较大损失或人身事故的用电设备，常设置应急发电机组对这些设
备紧急供电，如高层建筑的消防系统、疏散照明、电梯、自动化生产线的控制系统、重要的
通信系统以及正在跟病人做重要手术的医疗设备等。这类机组应能在市电突然中断时，能迅
速启动运行，并在短时间内向负载提供稳定的交流电源，以及时地向负载供电，这种机组自动化程度要求较高。
（7）按照控制和操作的方式分类，可分为现场操作发电机组、隔室操作发电机组和自动化发电机组。
1） 现场操作发电机组。操作人员在机房内对发电机组进行启动、合闸、调速、分闸、停机等操作。这类发电机组运行时所产生的振动、噪声、油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。
2） 隔室操作发电机组，这类发电机组的机房和控制室分开设置，操作人员在操作室内对机房内的柴油发电机组进行启动、调速、停机等操作，并对机组的运行参数进行监测，对机房内的辅机也实施集中控制。隔室操作可改善操作人员的工作环境。
3） 自动化发电机组。经过各有关单位的多年研究，柴油发电机组的自动化可实现无人值守，其中包括机组自启动、自动调压、自动调频、调载、自动并车、按负荷大小自动增减机组、自动处理故障、自动记录打印机组可在市电中断后10-15s自动启动，代替市电进行供电。
（8）按照自动化功能分类，可分为基本型柴油发电机组、自动启动柴油发电机组和微型机自动控制柴油发电机组。
1）基本型柴油发电机组较为常见，它由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、励磁电压调节装置、控制箱、联轴器和底盘等组成。基本型柴油发电机组具有电压和转速自动调节功能。一般可做为主用电源或备用电源。
2）自动启动柴油发电机组是在基本型柴油发电机组的基础上增加自动控制系统。它具有自动启动的功能。当市电突然停电时，机组能自动启动、自动切换、自动运行、自动送点和自动停机等功能；当机油压力过低、机油温度或冷却水温度过高时，能自动发出声光告警信号；当机组超速时，能自动紧急停机，保护发电机组。
3）微型机自动控制柴油发电机组由柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置、机油自动补给装置、冷却水自动补给装置及自动控制柜组成。自动控制应用可编程序控制器（PLC）控制。它除了具有自启动、自切换、自运行、自投入和自停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置。另外，它通过RS232通信接口，与主计算机连接，集中控制，能够遥控、遥信和遥测，实现无人值班的要求。