灯泡烧毁的挫折,没有击垮东风小组。相反,它指明了方向——电压不稳!需要稳压!
简陋的草棚里,技术研讨会再次召开。煤油灯下,林峰、刘工科、赵铁锤、田小娟围着一张破桌子,桌上摊着烧黑的灯泡和发电机图纸。
“电压为啥不稳?” 赵铁锤挠头。
“转速不稳!” 刘工科推了推眼镜,“柴油机转速随负荷变化!油门控制也不精确!转速一变,发电频率和电压就跟着变!”
“还有负载变化!” 林峰补充,“接的灯泡多了少了,电压也会波动!”
“那…那咋办?” 田小娟问。
`[稳压方案:]
`[1. 机械稳速:改进柴油机调速器(复杂)。]
`[2. 电子稳压:使用稳压管/晶体管电路(无元件)。]
`[3. 土法:使用白炽灯泡作为稳压负载(灯泡电阻随温度变化,有一定自稳作用,效果差)。]
[4. 手动调节:根据电压表(无)指示,人工调整油门或增减负载(不现实)。]
所有方案都行不通!林峰眉头紧锁。在这个电子元件极度匮乏的年代,电子稳压是天方夜谭。机械稳速改造柴油机?他们没那个技术!
“要不…多接几个灯泡?” 赵铁锤异想天开,“灯泡多了,电压就拉下来了?”
“不行!” 刘工科摇头,“灯泡烧了就是因为电压高!再多接,可能一起烧!”
“那…那用别的…用电阻?” 田小娟想起串联的限流电阻。
电阻!林峰心中一动!固定电阻只能限流,不能稳压。但…如果用一个可变电阻呢?根据电压变化手动调节阻值,来稳定电流(间接影响电压)?
`[方案:手动调压电阻(变阻器)。]
[实现:自制大功率滑线变阻器(电阻丝+滑动触点)。]
“做个大电阻!能调大小的!” 林峰在纸上画了个简易变阻器示意图,“电压高了,就把电阻调大点,让电流小点,电压就降下来点!电压低了,就调小点!”
“这…这能行吗?” 刘工科表示怀疑,“电压变化很快!人手哪跟得上?”
“总比没有强!” 林峰说,“至少能防止再烧灯泡!试试看!”
说干就干!他们找来粗电阻丝(废电炉丝),绕在长条瓷板(砸碎的瓷绝缘子)上。滑动触点用铜片制作,连接一个长长的绝缘手柄。一个简易的、功率足够大的滑线变阻器诞生了!
同时,林峰让田小娟再去县里,这次买一堆低压灯泡(12V/24V汽车灯泡)和小灯泡(手电筒用),还有电压表(碰运气)!高压灯泡太危险!
几天后,田小娟带回了好消息:买到了十几个12V的汽车灯泡(货车修理厂报废的),几十个2.5V手电筒灯泡!电压表?没有!太贵!还要票!
“有灯泡就行!” 林峰很满意。
第二次发电测试开始!
柴油机启动,摩电灯发电机提供励磁。
主发电机启动!转子飞转!
输出端接了一个12V汽车灯泡,同时并联了那个简易变阻器(初始阻值调最大)。
“亮了!” 赵铁锤指着灯泡!12V灯泡发出了正常的、橘黄色的光芒!没有立刻烧毁!
“好!” 林峰稍稍松了口气。
但很快,问题出现了!柴油机转速稍有波动(如加油门),灯泡的亮度就明显变化!变亮变暗,如同在跳舞!电压极不稳定!
“快!调电阻!” 林峰喊道!
刘工科赶紧转动变阻器手柄!增大阻值!灯泡稍微暗了一点!
转速下降,灯泡变暗!刘工科又调小电阻!灯泡又亮一点!
手动调节,疲于奔命!根本跟不上电压的变化!灯泡依旧在忽明忽暗地闪烁!长时间下去,灯泡寿命堪忧,而且无法用于照明(太伤眼)!
“不行啊!跟不上!” 刘工科累得手酸。
“电压…到底是多少啊?也不知道!” 赵铁锤抱怨。
没有电压表,就像盲人摸象!林峰眉头紧锁。必须解决测量问题!
`[简易电压指示方案:]
`[1. 利用小灯泡亮度(粗略)。]
`[2. 自制验电器(箔片/指针,精度低)。]
[3. 盐水电池+电流表(自制)估算(复杂)。]
都不实用!林峰目光扫过草棚角落,看到一堆修水车剩下的细铜丝。他脑中灵光一闪!
“做个电压表!” 林峰突然说。
“啊?怎么做?” 刘工科惊讶。
“用磁铁!线圈!指针!” 林峰快速画图,“原理和发电机反过来!电流通过线圈,产生磁场,推动磁铁指针偏转!电流越大(电压越高),偏转越大!”
`[简易动圈式电压表原理:]
`[核心:永磁铁(马蹄形磁铁)、线圈(细漆包线绕制)、指针(轻质)、游丝(提供反力矩)。]
[分压电阻:串联大电阻(自制),将高电压转换为小电流驱动表头。]
“刘援朝!你手巧!绕线圈!用最细的铜线!绕几百匝!越细越好!” 林峰吩咐。
“赵铁锤!找块轻木片!削个指针!”
“小娟!找点细弹簧丝!做游丝!”
简易电压表制作工程启动!刘工科屏息凝神,用最细的铜线(还是裸线,但这次小心翼翼地缠绕棉纱绝缘),在自制的小骨架上绕制微型线圈。赵铁锤笨手笨脚地削着木指针。田小娟则从旧闹钟里拆出几根细弹簧丝。
几天后,一个极其简陋的“电压表”诞生了!表盘是用硬纸板画的刻度(凭感觉),指针是木片,线圈只有绿豆大小,磁铁是那个马蹄形教具磁铁,游丝是扭曲的弹簧丝。整个装置粗糙不堪,但原理上可行!
林峰将这个大电阻(自制)串联在电压表两端(分压),然后并联到发电机输出端。
第三次测试!
柴油机启动!发电机运转!
电压表的木指针…微微颤抖了一下!然后…极其缓慢地、歪歪扭扭地偏转了一个小角度!
“动了!指针动了!” 田小娟惊喜地叫道!
虽然精度极差(只能看个大概趋势),但至少能知道电压是在升高还是降低了!
有了这个“土电压表”,手动调压终于有了依据!刘工科紧盯着指针,根据它的摆动,小心翼翼地调节变阻器手柄,努力将电压稳定在12V灯泡的额定值附近。灯泡的亮度虽然仍有轻微闪烁,但比之前稳定多了!不再剧烈“跳舞”!
“成功了!” 赵铁锤欢呼!
“太棒了!” 刘工科擦了把汗,脸上露出笑容。
田小娟看着那稳定发光的灯泡,又看看林峰专注的侧脸,眼中充满了敬佩。
靠山屯的第一盏电灯,在草棚里,在手动调压的笨拙操作下,终于发出了相对稳定的光芒!虽然微弱,虽然粗糙,但它照亮了黑暗,也照亮了通往未来的路!
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