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柴油发电机组是一个复杂的系统，该系统由柴油发动机，供电系统，冷却系统，启动系统，发电机，励磁控制系统，保护单元，电控单元，通信系统，主控系统组成。发动机，供油系统，冷却系统，启动系统，发电机可以统一归纳为柴油发电机组的机械部分。而励磁控制器，保护控制器，电控系统，通信系统，主控系统可以统称为柴油发电机组的控制部分。
(1)柴油发动机
柴油机发电系统柴油发动机，供油系统，冷却系统，启动系统加上同步无刷发电机的总成。柴油机是整个发电系统的动力核心，柴油发电机组的第一级是能量转化装置，将化学能转化为机械能的关键设备。柴油机主要由以下及部分组成：集体组件和曲轴连杆机构，配气机构与进排气系统，柴油机供给系统，冷却系统，润滑系统，启动和电气系统，增压系统。
(2)无刷同步发电机
随着军事，工业现代化和自动化程度的不断提高，对发电机供电质量的要求也越来越高。作为主要发电设备的同步发电机的改进发展也较快，无刷同步发电机及其励磁系统应运而生，并在不断发展和改进。
无刷同步发电机的特点是：
1:无滑动接触部分，可靠性高，维护简单，可长期连续运行而很少维护修养，特别适用于自动化电站和环境恶劣的场合。
2:导电部分没有旋转接触，不产生火花，适用于有易燃气体及多粉尘等高危，恶劣环境条件下运行，同时无滑环的特点也能适应高温度的环境。
3:所发出的电压波形好，畸变率小。
4:由于无刷发电机是由多级发电机组成，间接控制主发电机励磁功率，因而控制励磁功率很小，故励磁功率调节装置具有可控功率器件体积小，发热量低，因而故障率低，可靠性很高。
5:无刷同步发电机虽为自励励磁系统，但具有他励式同步发电机的特点，容易实现并联运行。