李晨问。
墨问归检查传动装置:“皮带打滑。还有,蒸汽机的负载突然增加,锅炉供汽跟不上,压力波动。”
张明看着电流表:“电压波动太大,这样充电会损坏电池。电池需要稳定的电压。”
李晨沉思片刻:“两个问题要解决。第一,传动要稳——不用皮带,用齿轮直接传动。第二,蒸汽机的调速要准——加一个离心调速器,转速一超限就关小进气阀。”
“离心调速器……”
墨问归眼睛一亮,“老朽知道!水车磨坊用过类似的装置!但用在蒸汽机上……”
“能改吗?”
“能!给老朽三天时间!”
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接下来的三天,墨工坊昼夜不休。
齿轮传动装置做出来了——蒸汽机飞轮轴直接套上大齿轮,大齿轮咬合发电机轴上的小齿轮,传动比精确计算过。
离心调速器也装上了——两根摆锤随转速升高而甩开,带动杠杆关小蒸汽阀门,转速降下来后摆锤回落,阀门又开大。如此循环,转速就能稳定在一个范围内。
除夕夜。别人家都在吃团圆饭,墨工坊里却聚满了人。
第二次测试开始。
锅炉点火,压力上升。蒸汽阀门打开,活塞运动,飞轮旋转。这一次,运转声平稳均匀,不再忽快忽慢。
齿轮咬合,带动发电机转子高速旋转。电流表的指针稳稳地指着一个位置,不再晃动。
“电压稳定!”
张明激动地喊,“可以接电池了!”
电线接通。十口铁桶电池开始充电。每口电池旁都接了电压表,张明带着学生逐个记录。
“一号桶,电压开始上升……”
“二号桶正常……”
“三号桶……”
时间一分一秒过去。蒸汽机稳定运转,发电机平稳发电,电池电压缓缓升高。
半个时辰后,张明检查电池状态:“充电完成八成!按照这个速度,再有两刻钟就能充满!”
车间里爆发出震天的欢呼。工匠们互相拥抱,学生们跳起来。墨问归老泪纵横,抓着李晨的手:“王爷!成了!真的成了!”
李晨也激动,但克制着:“测试充放循环。充满后,断开充电,接负载放电。”
“是!”
又过两刻钟,电池充满。张明断开充电线路,接上一个特制的负载——一组并联的电阻丝,模拟电报机的耗电。
负载接通,电阻丝开始发热发红。旁边的计时沙漏开始流沙。
一个时辰、两个时辰、三个时辰……
电阻丝一直红着。电压表显示,电池电压缓缓下降,但下降得很慢。
五个时辰后,电压降到临界点。张明断开负载,查看记录。
“王爷!”
张明声音颤抖,“十口铁桶电池,充满电耗时一个时辰,满电状态下可供电报机连续工作……五个半时辰!”
“循环次数呢?”
“学生做过小样测试,这种糊状电池至少能充放一百次以上才明显衰减。铁桶大型电池,估计也差不多。”
李晨心中快速计算。一个中继站配二十口铁桶电池,十口充电十口放电,轮换使用,就能保证二十四小时不间断供电。充电只需要一个时辰,蒸汽发电机可以白天工作,晚上停机。
电报网络的电力瓶颈——解决了!
“墨大匠,”
李晨看向老工匠,“这种蒸汽发电机组,能量产吗?”
“能!齿轮、调速器、发电机——所有部件都能标准化制作。一台蒸汽机配一台发电机,就是一套‘发电机组’。潜龙工坊现在一个月能产三台蒸汽机,改成发电机组没问题。”
“好。”
李晨下令,“正月开始,全力生产发电机组和铁桶电池。先做十套,配给电报中继站。再做两套大的,一套放北大学堂做研究,一套放工坊做动力源。”
“是!”
正月初三,李晨在王府院子里又摆了一场演示。
这次不再是那个小玻璃泡了。桌上并排放着十个玻璃泡,每个都有拳头大小,碳丝更粗更长。旁边是一个小型的蒸汽发电机组——锅炉只有水桶大,蒸汽机拳头大小,发电机更小,但结构完整。
李清晨、李星晨,还有府里其他孩子围了一圈。楚玉、柳轻颜、杨素素等妻室也都在场。