第655章 从手摇发电到蒸汽发电（1/2）
墨工坊的议事厅里热气腾腾。
李晨、墨问归、张明，还有北大学堂工事科的几个高材生围着一张长桌。桌上摊着新电池的图纸，旁边摆着那个点亮过电灯的样品。
“王爷，”墨问归指着图纸，“按张明同学的设计，这种糊状电池可以做成任意尺寸。工坊试做了三个规格——茶壶大小、水桶大小，还有这个。”
墨问归拍了拍手。两个工匠抬进来一个铁桶，桶口用沥青密封，侧面引出两根粗铜线。
张明眼睛发亮：“这是学生设计的大型电池！桶里装了五十斤电解糊，电极是碳板，容量是之前样品的二十倍！”
李晨绕着铁桶走了一圈：“多重？”
“连桶带料，一百二十斤。”墨问归道，“但这不是问题。王爷说得对，既然电池是工业用的，就不需要考虑便携。电报中继站、工坊动力源——这些地方有的是空间，要的就是容量。”
李晨点头：“思路对了。我们现在需要的不是小巧的电池，而是能储存大量电能的‘电库’。一个中继站放十个这样的铁桶电池，轮换充放，就能保证电报二十四小时畅通。”
“可是王爷，”一个工事科学生举手，“这么大的电池，充电怎么办？手摇发电机要摇到什么时候？”
这话问到点子上了。
李晨走到窗前，指着远处墨工坊里正在测试的蒸汽机。那台机器冒着白气，飞轮转动，带动着抽水机哗哗出水。
“看到那台蒸汽机了吗？蒸汽机能产生稳定的机械动力。如果……我们让蒸汽机带动一个改良的手摇发电机呢？不，不是手摇，是‘蒸汽驱动发电机’。”
议事厅里安静了一瞬，然后响起吸气声。
墨问归站起：“蒸汽机……带动发电机！对啊！手摇发电机功率太小，但蒸汽机的力量足够大！只要做个合适的传动装置……”
张明激动得脸都红了：“学生算过！蒸汽机一个时辰做的功，够手摇发电机摇三天！如果用蒸汽机直接带动，充电时间能从一天缩短到……半个时辰！”
“那就做。”李晨拍板，“墨大匠，你负责改装蒸汽机，做传动装置。张明，你负责优化大型电池，提高容量和循环次数。工事科的同学，设计充电电路——要能监控电压电流，防止过充。”
“是！”
整个腊月，墨工坊灯火通明。
蒸汽机车间里，墨问归亲自监督改造。那台用于抽水的蒸汽机被拆开，飞轮轴上加装了一个皮带轮。皮带的另一端连着一个新造的机器——外壳是铸铁的，里面是铜线圈和磁铁，轴伸出接皮带轮。
“这叫‘蒸汽发电机’。”墨问归对围观的工匠解释，“蒸汽机转动飞轮，飞轮通过皮带带动发电机转子，转子上的磁铁在线圈里旋转，就产生电流。”
一个老工匠挠头：“墨大匠，这电流……怎么接出来？”
墨问归指着发电机外壳上的两个铜端子：“从这里接电线，通到电池。但要注意——发电机转得快，电压就高；转得慢，电压就低。所以蒸汽机的转速要稳，不能忽快忽慢。”
隔壁车间，张明带着人制作大型电池。铁桶从一口增加到十口，整齐排列在木架上。每个桶都引出两根粗电线，所有电池并联起来，增加容量。
第一次联合测试。
蒸汽发电机已经安装就位，十口铁桶电池摆在一旁，电线密密麻麻。李晨、墨问归、张明，还有十几个工匠学生，全都屏息以待。
“点火。”李晨下令。
锅炉工往炉膛里添煤。火苗窜起，锅炉里的水渐渐沸腾。压力表指针缓缓上升——五十斤、八十斤、一百斤……
“压力够了！”司炉喊。
墨问归亲自扳动阀门。蒸汽冲进汽缸，活塞开始往复运动，连杆带动飞轮旋转。飞轮越转越快，皮带跟着转动，带动发电机的转子。
“看电流表！”张明指着桌上的仪器。
电流表的指针开始抖动，然后缓缓偏转。
“有电了！有电了！”车间里响起欢呼。
但墨问归眉头紧锁：“不对……转速不稳。你们听声音——”
蒸汽机的运转声确实不均匀，时快时慢。电流表的指针也跟着晃动，电压不稳定。
“停！”李晨喊。
蒸汽机关闭，车间安静下来。
“问题在哪？”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！”
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……”
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