南宋之工业革命_2.66 电机 首页

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   2.66 电机 (第4/4页)

工,而且其绝缘层厚度也是极薄,但比起后世的那种漆包线仍是要粗上不少。

    众人又忙碌一番,已有两台蒸汽机准备就绪。范文进低声问道:“校长,先试哪组?”李不伟也比较紧张,想了一想,道:“还是先试直流发电机吧,毕竟其结构要简单一些。”

    众人将直流发电机小心翼翼地抬到铁架子上,然后将蒸汽机变速箱的传动轴与发电机轴连接,并用单键固定好,又从发电机上引出两根橡胶包皮的导线,与直流电动机的接线柱相连。至此,整个电路已经连接完成。

    眼前的两台直流电机,其制作工艺比起李不伟的第一台简易电动机,不知道要好上多少倍,至少这两台电机已经安装了完全意义上的轴承与轴,另外,永磁体也采用人工制作,磁场强度也要大上许多。至于转子,也是专用的铁片叠加而成,虽然与后世的硅铁片无法相比,至少比上次的普通铸铁要好上许多了。

    蒸汽机已缓缓运转,随着蒸汽机变速箱的驱动,直流发电机也随着开始慢慢转动。等到发电机转得快了一些之后,电动机也跟着转了起来,过了一会儿,电机已是越转越快。众人看得惊喜之极,一时都忘记了欢呼。过了一会儿,李不伟方才醒悟过来,忙叫人停下了蒸汽机,道:“小范,赶快检查一下电机的情况。”众人忙将蒸汽机关闭,等到蒸汽机停止运转之后,又有几人上去将发电机的端盖打开。范文进伸手进去摸了摸线圈与电刷,喜道:“校长,情况还好,线圈与电刷都不怎么发热,而且紧固件也没有松动现象,看来这种烤粘胶还算不错。”说着,又按相同的方法检测了电动机,情况一切良好。随后,众人又将电动机与发电机相互调换了位置,此时电动机承担起发电机的任务,而发电机却变成了电动机。等到蒸汽机又运转了一段时间之后,一切均是正常,显然从功能上讲,这两台直流电机已没有太大的问题。范文进掩不住内心的喜悦,急问道:“校长,这算不算成功了?”李不伟也是又惊又喜,连连点头说道:“是成功了,是成功了!最起码这两台电机能够转动了。”

    其实自从李不伟来到宋朝之后,已经历了太多的惊喜,他此时早就习惯了。

    众人又是一番庆贺,这才想起还有交流电机尚未测试。范文进又叫几名工人将交流发电机抬了过来,与另一台蒸汽机的轴出轴相连。由于此次制作的是三相同步电机,因此发电机与电动机是不能互换的。众人早已知道了三相电机的连接之法,不一会儿便将发电机与电动机连接起来。等到蒸汽机开始运转起来之后,果然不出所料,电动机也缓缓跟着转动起来。

    由于发电机与电动机的绕组相同,从理论上讲,二者的转速应该是同步。但是眼前这台电动机,其转速还是要较发电机慢上一些,这也正是异步三相交流电机的特性了。不过,交流电机的优势此时终于显示出来,其运转起来要比直流电机平稳多了。

    看着眼前这四台电机,李不伟感叹万分。从去年开始准备铜线,到铜线的绝缘、定子与转子铁芯的试制、轴承的研制、其它配套零件的准备,以及各种锣钉的制作,足足经过了一年的时间,才有了眼前这四台电机。如此看来,这四台电机之所以能够一次试制成功,也不是偶然,实在是经过了太多的前期准备,而且算上配件工厂的技术人员与工人,几乎有两千人在为此工作,如此还不成功,也太对不起那本《大百科全书》了。

    接下来的几天,四台电机都处于测试状态。具体的测试方法,便是让发电机保持运转,同时电动机也需要带动负载工作。交流电动机的负载是一台最新的车床,而直流电机带动的是一台磨床。虽然现在无法测量交流发电机的输出功率与电压,但如何让其稳定运行才是关键。当然,试运行期间也偶尔有些问题,例如电刷的安装位置不合理,会造成的接触不良,或者机盖的位置精度不准确而造成轴承磨损发热。不过值得庆幸的是,绕组部分始终没出过问题。

    如此过了几日,在更换了几个端盖之后,两台电机运转一切正常,其带动的两台机床均可以正常工作。比起蒸汽机来说,电动机驱动的机床不仅减少了震动,而且其转速也极稳定,又大大方便了开机与停机。当然李不伟也清楚地知道,蒸汽机输出的机械能,经由发电机变为电能之后,再由电动机还原为机械能,其中有一部分能量以热能和机械能的方式损耗了。尽管如此,电机的好处显而易见,不仅容易控制其运转状态,而且体积也减小不少,更重要的是,有了大型发电机之后,整个车间便不需要复杂的蒸汽管线,也不需要随时供应木炭了。

    又过了几天,徐永红已完成了三台电流表的制作。这种电流表带有回零调节装置,其线圈也已不像前几次那般庞大,而是采用了内置线圈,外置磁铁的方法,从结构上讲,与后世的表头已没有太大区别。另外,这批表头已配备了游丝,而且安装得极为巧妙,回零装置正是通过调节游丝的弹性系数来实现的。

    与此同时,李不伟又有了下一步的计划,这便是要制作出电压可调的直流发电机。当然,这种发电机的磁铁不再使用永磁体,而是使用励磁线圈了。

    由于电机试制成功,以前的电线厂已陆续分为许多小的工厂,其中有电子元件厂、电机厂、电线厂、变压器厂等等,尽管目前并未有变压器的设计方案。当然,皇家实验室的输电网也开始布线,电线杆的位置已经定好,各种电线也已准备了足够的数量,就等着电杆制好之后,便可以搭建远距输电线了。

    这条输电线路的主线负责交流电的传输,从十公里外的一个小瀑布开始,经由多家工厂,最终到达主实验室。电学实验室的众位学者早已计算过,如果使用表层镀铜的电线,短距离传输时的电阻基本可以忽略不计。虽然发电机输出的电压不高,但是从发电站到主实验室只有十公里,基本不会有太大线损。与此同时,用于驱动小型的水轮机也早已开始研制了。

    眼看着自己来到宋朝已近两年,李不伟万没想到在这短短的时间之内,大宋竟然有了四台电机。尽管大型发电机尚未开始制作,但有一点可以肯定:不出一年,整个实验室便可以使用电能作为动力了。

    对于一些工厂来说,如果厂区的附近没有瀑布,还是需要建造小型的火力发电厂。当然以目前的技术来看,尚无法造出汽轮机,因此火电厂的发电设备也只好使用效率极为低下的蒸汽机了。

    直流发电机是必须的,因为电解法会大大提高铜等金属的纯度与制造效率。对于那些需要直流电的工厂,也将由直流电机驱动各种设备。李不伟清楚地知道,虽然眼下已有了四台电机,但离电能的普及还有一段距离。虽然电机并不能作为打仗的武器,但是电机驱动的机床,却可以使制作武器的效率大增。

    不过此时谁也没想到,没过多久之后,直流电机竟然真的用到了武器上面。

    (注:喜欢看打仗的读者,可以暂停一两个月不看本书。因为接下来的四十章,还未写到打仗。其实我也想马上写以打仗,然而接下来的三十多章都是存稿,所以还是要继续发完的。真正要打仗,是从现在书中的日子算起,再过上十个月。----现在是秋天了。)

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