第二步是修水渠。
溪水需要引流集中才能形成足够的冲击力,他用石头和泥巴在溪流上游垒了一道导流坝,把水引入一条窄渠,渠道末端是一个一米二左右的跌水,水从这里冲下来,正好打在水轮机叶片上。
这活儿干了整整一天,搬石头、和泥、砌坝,全是体力活,到傍晚的时候,他的腰已经直不起来了,手上磨出了好几个水泡。
但水渠通了,水流顺着窄渠冲下来,在跌水处形成了一道瀑流。
第三步是安装水轮机,刘大壮下午把加工好的铸铝叶轮和不锈钢转轴送了过来。
刘大壮看了一眼那个歪歪扭扭的木棚和简陋的水渠,嘴角抽了一下。
“你这个棚子……谁搭的?”
“我搭的。”
刘大壮蹲下来,三两下就把歪掉的一根柱子扶正了,又从旁边找了块石头垫在底下。
“看出来了,你搞你的电,棚子我帮你加固一下。”
“谢了刘师傅。”
“少废话,干活。”
两个人忙到天黑,水轮机装好了,叶轮在水流冲击下转的飞快,发出平稳的嗡嗡声。
刘大壮站在旁边看了一会儿,点了点头。
“转的挺稳,你这个叶片形状设计的不错,水打上去不飞溅。”
“计算过的。”
刘大壮拍了拍手上的泥。
“你小子什么都算,行了,剩下的你自己搞吧,我回去了,明天还有活。”
“刘师傅,真谢了。”
“谢什么谢,下次别一天半一天半的催我就行。”
刘大壮走了。
陈序年一个人留在溪边,开始做最关键的部分:发电机和稳压电路。
发电机的绕制是个精细活。
陈序年在木棚里支了张小桌子,桌上摆着线圈骨架、漆包铜线、永磁体、还有一把尺子和一支铅笔。
他需要在骨架上绕制定子线圈,08毫米的漆包铜线,每层绕120圈,绕四层,总共480圈。
每一圈都要紧密排列,不能有间隙,不能有交叉,否则磁通量分布不均匀,输出电压就会波动。
他开始绕。
左手固定骨架,右手送线,铜线从线轴上拉出来,一圈一圈的缠上去。
第一层还好,第二层开始难了,要在第一层的基础上精确排列,稍有偏差就会鼓包,他绕了两个小时,手指被铜线割出了三道口子,血渗出来,沾在铜线上,他用嘴吸了一下,接着干。
到第三层的时候天已经黑了,他点了一盏煤油灯,凑着灯光继续绕,第四层绕完的时候,已经是凌晨两点。
他手指上多了七道口子,有几道还在渗血,但线圈绕好了,480圈,排列整齐,没有交叉,没有鼓包。
他把线圈装到转子支架上,跟永磁体对好位置用螺丝固定,再接上水轮机的转轴。
水流一冲,叶轮转,转轴转,永磁体跟着转,线圈里就有了感应电动势。
他用万用表量了一下空载电压:18v交流。
对了。
接下来是整流和稳压。
桥式整流用四个硅二极管,这个简单,lc滤波用一个电感和一个大电容,也不难,关键是最后的稳压,他需要把18v的脉动直流稳定到12v。
齐纳管他有,但精度不够,国产的硅稳压管标称12v,实际可能在115到128之间漂移,对普通设备来说无所谓,但对锂电池充电来说,电压过高会损坏电池,过低充不进去。
他需要一个更精确的方案。
想了一会儿,他决定用串联稳压电路:一个三极管做调整管,齐纳管提供基准电压,再加一个分压反馈网络,这是最经典的线性稳压结构,他本科模电课上做过无数次。
但问题是,没有示波器。
他没法直接看到输出波形,没法判断纹波大小。
怎么办?
他想了五分钟,然后从工具箱里翻出一根铁丝、一块小磁铁、一面从宿舍带来的小圆镜子。
自制检流计。
原理很简单,把铁丝弯成一个线圈,悬挂在磁铁的磁场中,线圈上粘一面小镜子,当电流通过线圈时,线圈偏转,镜子跟着偏转,反射的光点就会移动,光点移动的幅度跟电流大小成正比。
用这个东西配合一个已知阻值的电阻,就能间接测量电压波动。
精度不高,但够用了。
他花了一个小时做好了检流计,又花了两个小时调试稳压电路,反复调整分压电阻的阻值,观察光点的偏移幅度,一点一点逼近目标。
天快亮的时候,他终于满意了。
光点的偏移幅度稳定在一个极小的范围内,换算成电压,波动不超过±03v。
12v直流,±03v。
完美。
他坐在木棚里,看着水轮机匀速旋转,听着溪水哗哗的声音,长长的吐了一口气。
全国电子设计大赛一等奖不是白拿的。
但真正的时刻还没到。
他等了一整天,白天正常上班,去冶金车间跟孙耀祖讨论反应堆用不锈钢的配方方案,去化工实验室看谢长风的催化剂制备进度,去刘大壮车间看新一批零件的加工情况。
一切如常。
但他的心思一直在溪边那个小棚子里。
当晚,凌晨一点。
他又出发了。
他先去仓库取了笔记本电脑,裹在旧衬衫里揣在怀中,然后一路摸到溪边的小棚子。
棚子里黑漆漆的,水轮机在外面转着,嗡嗡声很平稳。
他蹲下来,从怀里取出笔记本电脑,放在小桌上。
然后从桌子底下摸出充电线,那根线他白天就藏在这里了。
一头插进稳压电路的输出端子。
另一头,
他深吸一口气,把充电插头对准笔记本侧面的接口,插了进去。
屏幕没有亮,电脑是关机状态。
但充电指示灯……
亮了。
一个橙色光点,在黑暗中亮起来。
他按下电源键,系统启动,桌面出现。
右下角的电池图标旁边,出现了一个闪电符号。
正在充电。
陈序年盯着那个符号看了整整三分钟。
他的手在抖。不是冷的,不是怕的。是一种说不出来的东西从胸口往上涌。
这台电脑是他所有底气的来源。“昆仑“里面装着七百亿参数的全学科知识库——冶金、化工、核物理、电子工程、农学、医学——人类六十年的科技积累,全在这块硬盘里。