柴油发电机的基本结构是由柴油机和发电机组成，柴油机作动力带动发电机发电。

柴油机的基本结构：由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机。

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发电机可以通过同步过程电连接在一起。同步涉及在将发电机连接到系统之前匹配电压，频率和相位。在连接之前无法同步可能会导致高短路电流或发电机或其开关设备的磨损。同步过程可以由自动同步模块自动完成，或由指导的操作员手动完成。自动同步器将从发电机和母线电压读取电压，频率和相位参数，同时通过发动机调速器或ECM（发动机控制模块）调节速度。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。

一般进口的发电机组均为组装机，但对国产机组来说，也有一体化的机组（即发电机和发动机是同一品牌），虽体积比进口的大，但在性能上也同有些进口机组不分上下，而且价格便宜，故在选购时应了解机组的柴油机、发电机、控制柜的制造厂家及品牌（因有些厂家只报柴油机或发电机品牌，不报产地，不报机组品牌等），才能综合评估出机组的档次。当市电停电，又发生火灾时，由2台机组向消防负荷供电，以利消防。