2.66 电机

    刚刚完成了几家工厂的视察，又有消息传来，电机的制作条件已基本成熟。李不伟听了大喜，决定进行下一个大的行动，那便是发电机与电动机的制作。按计划，这次准备制作四台电机，分别为三相交流同步发电机、三相交流异步电动机、直流发电机、直流电动机。其实，这四台电机也是两两配套使用的，而且对于同一台直流电机来说，既可以当作发电机，也可以当作电动机。当然，交流电机也是相同的道理，但是由于发电机使用了同步式，而电动机却使用了异步式，因此其原理稍有不同。

    在此之前，李不伟对于发电机基本不是很懂，至少他从未见过发电机的内部结构。但是既然来到了宋朝，好像只有他自己才最有资格进行电机的设计，因此早在一个多月之前，李不伟又搬出《大百科全书》，在其中查看了一些资料，又让周依依与香儿画了一些简单的图纸，这图纸便是历史上最早的电机设计图了。

    按理说，如果只是由发电机到电动机的做功转换，异步三相发电机是最简单的选择。然而李不伟当时并不清楚异步发电机是如何励磁的，也不知道其初始电流到底该如何提供。后来等他弄得明白些了，又发现使用同步电机才是最合适的选择。因此，这次试制的交流发电机，正是借鉴了后世的那种标准的交流三相同步发电机。

    发电机的定子由十二组线圈组成，而转子是采用励磁线圈产生磁场。励磁线圈的励磁电流，则是由同轴的直流发电机供给。如此一来，整个发电机并无外接的供电环或者电刷，基本上不会造成机械磨损。然而这种设计又会使得转子的制作比较复杂了。因为交流发电机的转子需要接上励磁线圈，而励磁发电机的转子需要切割磁力线的线圈，所以实际上是要制作两组同轴的转子。至于定子，励磁发电机采用永磁体定子，而交流发电机采用绕组定子，只不过绕组间的绝缘尚未经过检测，李不伟一时也不知道这种设计能否成功。

    交流发电机定子的材质是个关键，但目前并无条件制作后世的那种硅铁芯，因此只好经过一系列简单的电磁实验，最终选用了一种磁通量相对较大的铁合金，又经过了多层铸造，然后再定位叠加，最终固定成为一个筒式的定子。这样一来，发电机所发出的电压，就可以通过改变励磁线圈的电压来调整，而频率则只能通过发电机的转速进行控制了。因为总共有十二组线圈，因此发电机的转速只需十三圈左右，便能达到所需的频率。按目前的计划，发电机将只带动三相电动机，但李不伟还是从发电机引出了四条线，以备将来的单相电机之用，又或者说，至少也能给笔记本充一下电，毕竟他带来的原装充电器还没用过一次呢。

    异步三相电动机制作就简单了些，至少转子不需要励磁线圈，只是用普通的铁材做成笼状就可以了。只不过为了避免受到过大离心力而便其变型，在转子的中间部分，还需要用硬木制作的圆盘进行加固。其实这种交流电动机与异步发电机完全一样，而定子的绕组也与发电机完全相同，只不过作为电机动，除了要考虑转速之外，还要考虑转距的问题。由于转矩与电压的平方成正比，而转速与交流电的频率有关，也与绕组对数有关，因此这种电机一旦制作出来，除非改变发电机的频率，否则基本上是定转速的。直流发电机更为简单，其实直流发电机和直流电动机在结构上没有差别，只不过直流发电机是用其他机器带动，使其线圈在磁场中转动，不断地切割磁感线，产生感应电动势，把机械能变成电能。

    既然各种问题都已分析得透彻，而且电机的基本零件已制作完毕，李不伟便将接下来的组装与测试问题交给了范文进。而徐永红则有另一个任务，便是制作出一批电流表与电压表，至于这两种电表刻度的标定，李不伟准备由自己做出基准数据，然后再以此作为参照，将其它仪表分别标定便是。另外，由于交流电尚无法变为直流电，因此这次制作的电表，也只能测量直流电的电流与电压了。当然，整流器件的研制也已开始了。

    电流表的关键部件是表头。目前实验室与仪表厂所制作出的游丝，基本是一种完全的线性弹簧，李不伟书房桌上摆着的这台电表，其表头正是用游丝制作出来的。对于电流、电压表盘的标定，其实并不是太难，用现有的一些设备完全可以输出较为精确的电压。例如笔记本的USB端口就能输出5V的直流电压，然后从一些机器上拆几个电阻，便能制作好电流表的表盘了。有了电流表，电压表也不是问题。

    李不伟将自己带来的一些电器设备全部翻了一遍，却始终不知道该拆哪个电器上的电阻。笔记本电脑、MP3、手机是肯定不行了，因为这些电器中的大都是表面元件。如此看来，只有拆对讲机了。李不伟找了一把这几天刚刚制作的小螺丝刀，松开了对讲机锣丝，小心翼翼地移开了后盖，结果他发现自己是幸运的。对讲机内有十几个金属膜电阻，看其尺寸大都是0.25W的功率，再仔细观察这些电阻的色环标识，又找到了几个五环的电阻，这种电阻的精度应该是比较高了，然后他又检查了代表精度的最后一环，终于找到了三个最容易拆卸的电阻，其阻值分别为470欧姆、1K、以及100欧姆。

    当然李不伟也知道，平常的表头是万万承受不了一安培的电流的，所谓的测量大电流，都是串接了电阻之后进行的，实际上通过表头的电流都以毫安计的。因此李不伟要做的第一件事，便是用火烙铁取下对讲机的100欧电阻，然后串联到表头上，再从USB取5V电压，如果一来便能得到50毫安的电流了。如此忙了半天，李不伟终于搞定了电流表的两个刻度，即50毫安与100毫安，此时100毫安的刻度仍然处于中间偏右的位置。有了这两个刻度，其余的刻度便可以按等分的方法进行标定。等到仪表厂批量制作出电表之后，也可以对照着这两个刻度进行标定。

    接下来，李不伟要制作一个标准电阻了。有了这个标准电阻与电流表，电学实验室与电子元件厂就可以很快地制造出其它阻值的电阻，然后将不同的电阻串接到表头上，就能测量一系列的电流值与电压值了，当然此时仅局限于直流电的测量了。

    这个标准电阻的阻值为100欧。李不伟的做法是：先将这一整圈电阻丝与1K的金属膜电阻串联起来，得到了一个电流读数，然后他估算出这一整圈电阻丝的阻值大约有600多欧，然后他再从对讲机上拆下470欧姆的电阻与这圈电阻丝串了起来，经过多次的试验，最终得到了一截阻值为100欧的电阻丝。现在，李不伟终于有了标准电阻丝，以及带有标记的电流表。实验室有了这两样东西，便能制作出任意读数的电流表与电压表，以及任意阻值的电阻了。当然，电表的内阻此时已忽略不计了。

    按原计划，四台电机还需要十多天才能制作完成。因此在接下来的几天，李不伟除了早上去了解一下电机的制作进度之外，余下来的时间便在几家工厂来回查看。毕竟实验室中所有人都知道，目前最重要的便是兵器的制造，而兵器的制造又离不开机床设备，机床又离不开轴承、齿轮、润滑油、刀具，因此这其中任何一个工厂出了问题，都必将影响到兵器制造的进度。

    其实到了最近，李不伟也越来越觉得兵器制造的重要性了，因为按他以前所知道的历史，再过几年便是南宋与蒙古结盟灭金的时间，而且在此之前，还会有镇压山东李全作乱的一战。然而在几天又出了一件大事，便是金国在均州一带与宋朝发生了一场战争。李不伟得知这个消息之时，这场战事已经结束，但他还是吃了一惊，因为这场战争在史书中并无记载。

    “难道是这场战争规模不大，这才未被载入史册？还是历史已经发生改变，本来不该有的战争竟然发生了？”李不伟这样想着，终究还是忍不住心中的疑惑，直奔火炮营，准备去找只冀问个清楚。谁知赶到火炮营之后，却未见到史冀，就连周伍与程风两人也不知去了哪里。李不伟心中大惑，再一打听，原来临安军校虽然仍在建造之中，但史冀与周伍、程风三人在昨天便已赶了过去，竟然开始讲授火炮在战事中的应用了。

    李不伟只好又匆匆赶往临时的校址，等他赶到时已是下午时分。

    史冀听了李不伟的来意，点头道：“李兄弟，其实这十多年以来，宋金两国在边境上经常会发生一些战事，然而金国全力对抗蒙古，因此其主力大都投入到北边的黄河一线。金国与大宋之间的战事虽然不断，但与黄河一线的战事相比，规模却是要小得多。在兄弟来到临安之前，宋金每年都会有一两场较大的冲突，然而金国此时已不比二十年前，再加上蒙古在北方用兵不断，大宋这几年已接连取得了几场胜利。兄弟所说的这场冲突，是在六天前发生的。当时，大约一万多名金兵南下入侵大宋，结果刚好赶上四川制置使于大人前往汉水训练水师，因此金兵被我军两路夹击，经过三日作战，金兵在损失了三千多人之后败退。”李不伟忙问道：“史大哥，可知道大宋的损失如何？”史冀道：“大宋只损失了一千八百多名士兵，另有十六艘战船。但金国的损失却是更多，因此这一仗我军算是大胜。”李不伟听得皱眉不语，因为在他看来，已方的损失如果超过敌方的一半，便算是打了败仗。

    史冀看出李不伟的心思，又道：“其实兄弟来到临安这一年多以来，宋金的冲突从未停止过，然而大都是些小规模的战事。此次双方出动的人马也不算多，但战事发生在均州以西，便有些奇怪了。按理说，均州以西属于汉水流域，虽然也属军事要塞，却比不得襄阳重要。”李不伟道：“史大哥，兄弟并不清楚宋金边境到底哪些城市才算是军事要塞，但金兵既然发动此次攻击，显然必有所图。不知道汉水流域到底有何特别之处？”史冀沉思半晌，摇头道：“汉水流域大多是些产稻区，论战略地位不及襄阳府与建康府。其实不仅是为兄，就连枢密院的众位大人也不清楚金国此次发兵的意图何在。”

    李不伟这一年多以来，一直忙于临安附近的工厂与实验室诸事，对于宋金的战略布防却始终未有研究，此时听史冀如此说来，一时也不明所以。然而他后来听到‘产稻区’这三字，心中一动，不由得又记起一件事来，但他转念一想，又觉得这个想法不太成立，当下问道：“史大哥，金兵既然在西线南攻大宋，此次落败之后可能还会卷土重来，不知朝庭是否会将火炮或机关弩投入均州的战事？”

    自从火炮能够批量制作以来，大宋已有了各式火炮几百门，炮弹万余发，李不伟自己也忍不住想看看这种几百年后的兵器到底有何效果。

    史冀摇头道：“根据这几天的情况来看，枢密院还未有使用火炮的计划，倒是临安军校的培训却忙碌了起来。这几天，为兄与周伍、程风二人也被调离火炮营，来到临安军校，对军校中的学生进行火炮的行军、布阵、瞄准射击、以及后勤保障的讲授。赵范将军也带了几十人一同赶了过来，专门讲些机关弩的行军打仗之法。”说到此时，史冀又在那里皱眉不语，显然他极不愿意来到这临安军校担任教师一职。

    李不伟听说火炮并不准备用于和金国的战争，也不禁颇觉纳闷。按理说，宋金百年世仇，此时将火炮用于攻金，应该是人人期盼的事情，为何枢密院又迟迟不做决定？难道是担心此举泄露了大宋的军力？不过这也说不通啊，对金主动开战是迟早的事情，难道朝庭是准备完全准备好了之后，再行致力一击？李不伟想了半天也不得其因，又看史冀此时闷闷不乐，笑道：“史大哥也不必烦恼，临安军校虽然需要史大哥这样的教师，但等到第一批培训过后，便有更多的人掌握了火炮的行军布阵之法，到时史大哥还是会回到火炮营中的。”史冀本是愁眉苦脸，听了李不伟此话，不禁神色一动，继而又叹道：“兄弟有所不知。赵范将军本就是两淮制置使，因此临安军校中的培训结束之后，赵将军自然可以回到弩车营中，又或是返回原职，将来对金开战时还可以带兵北上。然而为兄虽然是左卫上将军，在官职上也比赵将军略高，但并无带兵作战的权力。虽然我也曾对家父多次提出请求，然而此事终究是不好办的。我本想着成立火炮营之后，便可一尝夙愿，谁知前段时间枢密院又成立了临安军校，看来日后的北伐作战，近一半的将领都要从临安军校中选出了。”

    李不伟也是吃了一惊。他只知道史冀与赵范都是将军，却不知道大宋的将军竟然还划分得如此清楚，有的能带兵，有的不能带兵，有的是地方的驻官，有的却只是朝中的官职。听史冀如此说来，他这将军的名号应该是不能带兵了。李不伟暗自寻思道：我平日常与史大哥交谈，早知他有报国之念，又不时流露出一雪靖康耻的愿望，如今听他的语气，竟似无法实现这一愿望了，这对他来说无疑是一个极大的打击，我如有机会，还需帮他说说话才是。想到此处，李不伟笑道：“史大哥不必担心，其实等到战事一起，朝庭必定会安排最合适的人选作为带兵之人。史大哥对火炮战术研究已有一年，整个大宋再也无人能及得上大哥了。到时朝庭自然会选出最佳的人选的。”史冀苦笑道：“兄弟如此一说，倒也有几分道理。其实做哥哥的并不只是想着自己痛快，只要大宋能够收复失地，我又岂会在乎谁带兵打仗呢？”说到此时，又微微摇了摇头。

    李不伟一时不知说些什么才好，大宋的官职编制竟然如此复杂，有了将军的称号，而且训练火炮营近一年，竟然没有资格带兵出征。史冀的情况既然如此，看来周伍与程风也多半不能参与北伐了，又或者他们二人与史冀有些不同，毕竟官职低微，或许可以改编到其它的军中担任职位。

    李不伟既然对此事有了疑问，还是忍不住找到了枢密院使郑清之，准备就此事问个清楚。一是为何现有的火炮不用于对金作战，二是史冀等人到底有无可能参与出征。

    郑清之听了李不伟的来意，笑道：“李大人终日忙着实验室与兵器厂之事，对于出征作战一事并不十分了解。其实早在八九日以前，枢密院就得到了金国南侵的消息，然而当时枢密院与兵部做了商议之后，决定暂不将火炮用于对金作战。”李不伟奇道：“对于两军交战或是兵力布防之事，我的确不懂多少。但是火炮既然制造了出来，不正是要装备到大宋军中的么？难道是时机尚未成熟？”郑清之点头道：“李大人如此说来，也是没有错的。”说着，又压低声音道：“皇上对大人极为重视，而且整个大宋的新式武器制作，也全部由实验室发起，因此大宋的所有军事机密，对于李大人也没什么可隐瞒的。大人试想，如今整个大宋军中，也只有几百门火炮，以及近万枚炮弹，另外加上七十多台机关弩与几十万支弩箭，基本上已是大宋的所有新式武器了。虽然另外有近千支十字枪弩弩，但比起火炮与机关弩来说，枪弩弩的威力终究不敌。倘若将这批火炮与机关弩运往四川，自然会增添了不少胜算。然而以目前的运输能力来看，火炮与炮弹运抵四川之后，已是过去了八九日，显然是有些迟了。”李不伟点头道：“郑大人如此一说，我便明白了。但是近两月来，大宋已有几百门各式火炮，又有炮弹万余发，又为何不将这些武器运往经常发生冲突的宋金边境一带呢？倘若大宋守军有了火炮与机关弩，又有了充足的弹药，便可以大大降低将士的伤亡数量了。”郑清之摇了摇头，又笑道：“看来李大人还是没有弄明白。大人试想，一支五万人的部队，配备一百门火炮与一万发炮弹，外加五十台机关弩与几十万支弩箭，可以对抗多少金兵？”李不伟想了想，道：“如果金兵数量在十万左右，我军必有胜算。”郑清之笑道：“其实远远不止。枢密院与兵部经过计算得知，配备一百门迫击炮与五十台机关弩，五万大宋的官兵完全可以与二十万敌军对抗。倘若再配备有二十门神武一号与二号直射大炮，不仅是野外作战，便是攻城掠寨，也是易如翻掌。”李不伟听得微微一惊，他以前只是觉得如果有了火炮，大宋的军力必定大增，却未仔细算过，有了这些火炮之后双方兵力的变化情况。

    历史上的宋朝部队，多以步兵为主，而步兵配备的又主要是弩与弩车。宋军的弩威力极大，这才使得蒙古攻宋时付出了极大的代价。然而此时有了更远攻击距离的迫击炮与机关弩，军队的战力显然大为提升。但李不伟也没有想到，这种装备竟然已达到以一敌四的程度。

    郑清之又道：“倘若将一百门火炮与五十台机关弩配发给边境的将士，必定会迅速扭转战局，然而这些数量的火炮与机关弩，已占到整个大宋火炮数量的一半还要多。倘若万一有个闪失，这些武器不幸落入敌军之手，到时我军与敌军的武器数量相同，作战时又哪来的优势呢？”李不伟奇道：“郑大人的意思是说，朝庭担心这些武器落入金兵之手？但是……”说到此时，李不伟已多少猜到了一些，恍然道：“啊，我明白了。郑大人的意思是，倘若将大宋超过一半的精良兵器全部配备给一支部队，万一这支部队……”说到此时，李不伟又忙住嘴，转头再看郑清之时，却见他正在那里微微点头，显然自己猜得没错。

    郑清之道：“李大人，最近几日，临安军校已经开学，估计再过半年之后，便有近百人完成学业，这些人中有近一半是一些年轻将领，其余的都是各地的驻军首领，甚至是各路制置使。当然，大宋各地的驻军将领并无太多的时间前往临安军校，不过这些将军都身经百战，此时多了火炮与机关弩等武器，对这些将军来说也不是什么难事。至于十字枪弩弩，因为其cao作简单，因此直接发给普通士兵便可以了。近几月以来，大宋所有的弩厂都进行了改造，以前的神臂弓全部停止制作，全部的人力都投入到三种十字枪弩弩的制作中了。只有武器达到一定的数量，这才能将其中的一半用于北伐，而剩余的一半却要留在大宋境风，一是防止敌军乘机南侵，二是为了应对来自其它国家，或者是内部的威胁。”

    李不伟点头道：“郑大人说得极是，对于大宋官兵来说，火炮与机关弩都是新式武器，理应当进行一次全面的培训才是。至于三种十字枪弩弩，其中滑轮弩的射程已与神臂弓相差无几，又因为使用了棘轮上弦装置，因此射速已较以往快了三倍有余。”郑清之笑道：“十字枪弩弩的优点不止如此。首先，这种枪弩弩带有肘托，完全可以单臂射击，对于骑兵来说，如果能够转身单手射击，其威力非同小可；其次，目前的三种单兵弩机，即使射程最近偏心轮弩，也达到了三百米，而且其精准度又较以往大大提高，显然不是旧式的弩机可以相比的；最后，由于有了各类制造机械，尤其是钢臂弩的使用，更使得弩机的制作进度已较两年前提高了五倍有余。倘若以此速度发展下去，不出一年，十字枪弩弩便可大量装备于大宋军中。”

    二人又交谈了一阵，李不伟已完全明白了目前的局势。自从转炉与重型机械投入生产之后，短短数月时间，大宋的生产能力又提高了一大截。虽然目前有几百门各式火炮，然而朝庭的顾虑也不无道理。倘若控制这批火炮的将领起了异心，又或是不小心落入敌军之手，由此造成的损失将不可估量。但是如果有了一千门火炮，然后将其分配给十路大军，则其风险要小上很多。如此一来，即使最坏的事情发生了，例如其中有三路军队发生了叛乱，朝庭也有能力镇压，更何况，目前的炮弹厂全部掌握在兵部的手中。

    其实，南宋时期发生军队叛乱的可能性很小。宋朝对于军队管理极严，就连岳飞都能被十二道金牌召回，更何况其它的地方制置史。再说，此时正值大战前的关键时期，军中一些地位极高的将军都知道大宋的军力日上，又怎会起了异心？然而皇帝与朝庭可不这么想。眼看着收复江北有望，哪怕是一点小小的差错都不会允许发生，凡事做到有备无患，将各种隐患扼杀在萌芽状态，这也许就是帝王与普通人的不同之处吧。李不伟已将此事想得清楚，也明白了一件事：史冀能否带兵出征，自己是万万不能开口求情的了。

    既然枢密院已有了北伐收复失地的打算，又有了详细的计划，李不伟觉得自己最重要的任务，便是在后方搞好建设。当然这是李不伟自己的想法了，后来等到北伐开始之时，他竟然也要随军离开临安。此乃后话。

    又过了八九天，发电机的制作终于要完成了。李不伟赶到之时，电机厂的车间已围了一大群人，正在进行最后一台电机的安装。李不伟凑了过去，又仔细地查看了一番，眼前这台电机果然是完全按照设计的要求制作的。电机的各个线槽中都铺了油纸当作为绝缘层，范文进将最后一根铜线卡入定子的线槽之后，又将绝缘纸对折重叠，完全包住了绕组，然后再塞上了木制的卡条。至此，整个布线工作便算是完成了。接下来，范文进又忙碌一阵，将各个线头对接好，用火烙铁加锡做了焊接，便站起身来。此时安装钳工在一旁已等候多时，这钳工将电机尾端的端盖用锣丝固定好之后，又有另一名钳工过来安装了轴承，两人又共同上好前面的端盖。如此过了约半个小时，交流发电机便算制作完成了。

    其它的三台电机早已制作完毕，此时四台电机摆在一起，占了一大片地方。这四台电机都只是试制的样品，因此其功率与体积都不是很大。交流发电机因为带有同轴的直流励磁电机，因此体积明显要大一些，大约与两只小水桶差不多，而其余三只电机就要小上一些了。李不伟知道，眼前的四台电机只是些实验品而已，如果要运用到实际生产之中，必须经过不断地改进，才能批量地生产。虽然目前的绝缘层已采用树脂与虫胶进行加工，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。）