- Теперь нам надо быстро вращать спираль, которую будем называть ротором. Предлагаю на ось намотать нитку и быстро ее вытягивать - тогда ротор хорошо раскрутиться. А пока ротор крутиться, попробуйте высечь искру из проводов, которые к скобам подключены.
Попробовали. Минут десять пробовали, успев за это время пару раз сорвать ниткой ротор с опор. Искра была. Точнее, призрак искры, но все попробовали и увидели. Продолжили обсуждение. Рассказал, что течет электричество по металлам, но разные металлы пропускают его по-разному. Один металл, как широкая река, а другой как порожистый ручей. А фарфор и стекло, например, электричество вообще не пропускают. И если в металле будут вкрапления всякой грязи и шлака - то это будет как мели на широкой реке, и металл, хорошо проводящий электричество, после такого загрязнения станет проводить его плохо. Но и материалы, не проводящие электричество, все равно нам нужны, так как ими мы обмазываем провода, создавая как бы стенки трубы, по которой течет невидимая река, чтоб она не расплескивалась напрасно и не портила нам задумок. Но в случаях, когда провода надо соединить, как мы соединяли меж собой электромагниты - эту обмазку, которую назовем изоляцией, надо счищать, чтоб голые металлы друг с другом соединялись, иначе поток электричества прервется.
Наконец, дал волю вопросам. И первый вопрос был вполне ожидаем - зачем нам такие сложности, если электромагниты питаем от электрического столба и все равно расходуем металл в батарее? Молодцы. Зрят в корень.
- Если ротор сможет дать много электричества, то часть из него мы направим в электромагниты, и столб будет не нужен... Попробуем, конечно. Но перед тем, как пробовать, расскажу еще одно важное свойство этих невидимых рек. Дело в том, что когда мы включали электромагнит или искру напрямую от электрического столба - невидимая река текла ровно, именно так, как текут обычные реки. А вот когда мы стали подгонять ее руками магнитного поля - течение в роторе стало совсем иным, подумайте сами, представьте, что один полюс электромагнита это одна сторона весла, а другой - противоположная. И вот наша спираль поворачивается к этим электромагнитам то одним боком, то другим. Вот и выходит, в нашем примере с веслом, что это как по воде веслом туда-сюда грести. Движение воды то будет, а вот равномерного течения - нет. Но, вы сами видели, что для искры это безразлично, в одну ли сторону течет электричество или дергается. Главное, чтоб течение было. А вот для электромагнитов, что создают магнитное поле, проталкивающее невидимую реку в роторе - направление течения важно. Но есть у нас способ, снимать с ротора не прыгающий ток электричества, который будем называть переменным, а ровный, который будем называть постоянный. Ну, кто - что мыслит?... Подскажу. С одной спирали ротора нам постоянный ток никак не снять, на то она и одна. А если мы на ротор несколько спиралей намотаем?
Все равно не догадались. Рассказал про коллектор, когда несколько обмоток ротора подсоединяются к некоторому количеству пластин на оси, и по этим пластинам скользят пары щеток-токосъемников, которые отбирают от обмоток электричество, каждая в свой черед. В результате получается не идеально постоянный ток, а с небольшими биениями. Но это как с плохо закрепленным колесом телеги - вилять оно виляет, но ехать особо не мешает.
Раздал подмастерьям бумаги с чертежами небольшого генератора постоянного тока на четыре обмотки статора и пять обмоток ротора. Выдал и деревянные шаблоны, по которым нужно будет гнуть сердечники из полос мягкого железа. Габариты генератора, по большому счету взял от балды, ориентируясь на габариты генератора от автомобиля моего времени. Генератор делали всем миром. Старательно мешая друг другу. Потратили больше времени, подгоняя детали согнутые разными помощниками, чем, если бы все делал один человек. Зато все прикоснулись к неведомому, а когда в этом неведомом есть хоть частичка твоего труда - то оно перестает быть пугающим и становиться близким и понятным.
Под грохот ударов, по сгибаемым деталям сердечников, рассказывал, что железо лучше проводит магнитное поле, а медь лучше проводит электричество - вот нам и надо максимально использовать эти две особенности. Когда мы сворачиваем медную проволоку спиралью - река электричества порождает водоворот. И если в центр этого водоворота поставить ось, водоворот от этого только сильнее станет. И материалом для этой оси лучше всего подойдет железо. Вот только, если поставить ось из массивной железной отливки - то водоворот в ней породит электрический ток, и будет на это расходовать силы, а нам этого не надо. Именно по этому мы набираем оси, которые будем называть сердечниками, из железных полос, да еще олифой закрашенных. Олифа электричество не проводит, вот это и помешает внутри железного сердечника разгуливать электричеству.
Собирали генератор более полутора часов, и это, не смотря на толпу народа и заготовленные заранее материалы. Каждый чих приходилось пояснять, и почему мы для сердечников отдельные катушки из бумаги сделали, и зачем везде бумагой прокладываем. Зачем, зачем - да не верю просто в надежность изоляции проводов! Если на изоляцию между витков еще могу положиться, то наматывать провода на голый металл, да еще и при условии, что на изгибах изоляция проводов потрескивает - очень чревато. Кроме того, отдельные бумажные катушки позволяют спокойно наматывать их на оправках разным людям - а если мотать их прямо в генераторе, то будет очень неудобно, больше чем пара человек работать не смогут, да и то локтями толкать друг друга будут. А отдельные катушки, снимем с оправок и наденем на сердечники. Если будут болтаться, еще полоску железа подсунем. К сожалению, толщина пластин немного гуляла, и угадать размер совершенно точно было на уровне высшего пилотажа - нам этого пока не надо.
Разок выходили с мастерами на перекур. Точнее, у меня был перекур, а у них вопросник. Говорили о том, что нужно будет для электрических машин, и как с ними поменяется завод. Литейщика интересовала моя оговорка про грязный металл. Понятия не имею, как его чистить. Предложил продувать медь воздухом, как мы со сталью делаем, всякая гадость может выгореть в шлак. Вот только и сама медь окислиться. Попробуем, конечно. Еще бы потом водородом продуть. Но мало того, что водорода нет, так еще и бабахнуть должно душевно. Такие эксперименты не для единственного, прогрессивного завода в преддверии войны. Можно будет генераторным газом попробовать продуть. Полыхать будет знатно, но все же - не водород. Попробуем потом на небольшой партии перед разливкой на пруты для волочения.
С железом светили аналогичные проблемы, и, кроме этого, не имел понятия какую долю углерода можно использовать. Пока пробовали мягкое железо, прокатанное сразу после продувки, и отожженное. Дальше попробуем более углеродистые пластины и сравним результаты.
Первый генератор сбалансироваться не хотел. Ось получилась слишком тонкая, и якорь изображал скакалку. Прервал занятие, и отправил двух подмастерьев с мастером кузнецов точить новую ось. За одно и шкив большого и малого диаметра пусть сделают.
Вечером запустили генератор, подключив его через повышающий ременный редуктор к заводскому валу. Генератор тонко завыл, притирая бронзовые вкладыши. Помазали вкладыши еще жиром и отполировали пластины коллектора, после чего поставили и подключили щетки в виде толстых медных проволочек. Наступил момент истины. Для запуска генератора, ткнул на вход катушек статора вольтов столб. Варварство конечно, но со схемой подмагничивания нет сил и средств возиться. Будем запускать генераторы так, можно сказать, с толкача.