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船舶柴油發(fā)電機(jī)的工況
柴油發(fā)電機(jī)作為一種動(dòng)力機(jī)械用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種工作機(jī)械時(shí)，其功率和轉(zhuǎn)速是按照工作機(jī)械所需的功率和轉(zhuǎn)速而變化的。柴油發(fā)電機(jī)在各種不同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀況(功率和轉(zhuǎn)速)稱為柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況。在船舶上，柴油發(fā)電機(jī)主要作為推進(jìn)主機(jī)、發(fā)電原動(dòng)機(jī)和應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī)(應(yīng)急發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)和消防泵的原動(dòng)機(jī))。根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)在船上應(yīng)用時(shí)的不同條件，概括起來(lái)有三類工況：發(fā)電機(jī)工況、螺旋槳工況和其他工況。
1、發(fā)電機(jī)工況
電力傳動(dòng)的船舶主機(jī)和發(fā)電副機(jī)按發(fā)電機(jī)工況運(yùn)行。在這種工況下，為了保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和一定的電流頻率，由調(diào)速器控制柴油發(fā)電機(jī)保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。它的功率隨著航行條件的變化或船舶用電量的變化，可以從零變化到最大許用值。因此，柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)工況是轉(zhuǎn)速不變而功率隨時(shí)發(fā)生變化的工況。如圖7-1中直線2所示。
2、螺旋槳工況
用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳的船舶主機(jī)是按螺旋槳工況運(yùn)行的。在此工況下，柴油發(fā)電機(jī)按一定的轉(zhuǎn)速將其功率通過軸系傳給螺旋槳，螺旋槳在水中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。螺旋槳的吸收功率就等于主機(jī)發(fā)出的功率。在螺旋槳工況下，柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率和其轉(zhuǎn)速都是改變的。螺旋槳在工作時(shí)其吸收功率與轉(zhuǎn)速的m次方成比例(Pp=cnm)。通常在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳吸收功率Pp與轉(zhuǎn)速n的三次方成比例，即Pp∝n３。相應(yīng)柴油發(fā)電機(jī)功率Pe與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可寫成Pe=cn３。我們把柴油發(fā)電機(jī)按此關(guān)系運(yùn)轉(zhuǎn)的工況稱為柴油發(fā)電機(jī)的螺旋槳工況。如圖7-1中曲線1所示。
3、其他工況
柴油發(fā)電機(jī)在此類工況下運(yùn)行時(shí)，它的功率與轉(zhuǎn)速之間沒有一定的關(guān)系。柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由工作機(jī)械所需的速度決定的。而功率則由運(yùn)行中所遇到的阻力決定。比如驅(qū)動(dòng)調(diào)距槳的主機(jī)是根據(jù)不同的調(diào)距槳葉的角度在某一轉(zhuǎn)速下要求不同的功率；驅(qū)動(dòng)應(yīng)急救火泵或應(yīng)急空壓機(jī)的柴油發(fā)電機(jī)分別要求符合水泵或空壓機(jī)的工況；即使直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳的主機(jī)，當(dāng)航行條件和運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)(海面狀況、氣象條件、航區(qū)、裝載、船舶污底以及船舶轉(zhuǎn)向等)，船舶阻力發(fā)生改變，通過螺旋槳影響主機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。如此，柴油發(fā)電機(jī)在一定的負(fù)荷和一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任何工況下工作，即柴油發(fā)電機(jī)在一定的轉(zhuǎn)速下工作，要求有不同的輸出功率，或在某一功率下工作時(shí)可以有不同的轉(zhuǎn)速。如圖7-1陰影線所示區(qū)域。此類工況亦稱面工況。
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