第539章 双刀环、换向器
将志得意满的枣儿等人送走，众人再次回到乔道清的专属实验室里面。
秦芬英和唐泉荣两人刚才已经私下交流过了意见，见现场除了先生和长顺小先生，就是研究所的同事，于是，直接提出了疑问：
“三娘子，你刚才提到的铜刷传导电流，我们两个发现有些疑点。
如果铜刷跟静电发电机一样，并不直接接触到那个日月双刀环，但是我们实验过的，这种电流并不跟静电一样，而且电流量这么大，应该很难都被隔空传导走。
而如果将铜刷进行接触传导，这种转子的速度，每分钟至少几百次，铜刷和双刀环的导电金属摩擦之下，不说损耗了，说不定还是生出火花，导致危险”。
“呃，这个问题，我刚才倒是没有想过”，扈三娘诚恳承认了自己的疏漏。
“我们可以换成其它材料”，苑石榴对于材料数据烂熟于心，早已有了解决方案：
“我建议使用石墨制作碳刷，石墨的导电性虽然弱于铜铁，但是一则耐热，不易摩擦出火花来。
更重要的是，石墨本身就有润滑性，我们工业处，机械轴承的润滑，就采用了石墨混合的油料，只要把双刀环和石墨碳刷的表面打磨得足够光滑，就可以避免你们说的问题”。
“秦姑娘、唐兄弟，你们的科学思维非常缜密，这很好，希望你们以后继续保持这种敢于质疑的精神”，王伦满脸笑意，先是鼓励了一下两名新研究员，又道：
“石榴姑娘基于大数据，马上就给出了改良方案，这个建议非常好，同样，也证明了数据收集的重要性。
对于电磁研究所来说，接下来，还有更大的难关要闯。
那就是在原有的研究任务之外，还要将电压、电流、电阻，深入细致的进行数据收集，标准化、数据化，为后续的研究生产制定一个规范”。
停顿了一下，又说道：
“从之前的实验，可以看出，稳定的直流电比起交流电，更适合使用在电子设备方面。
故此，接下来，乔道长，电磁研究所的核心任务就是，在交流发电机和直流发电机两个方面，继续深挖优化。
现阶段，主要是优化直流发电机，一方面是大型化，用于水库的水力发电，另一方面，是模块化、小型化，为以后的便携式手摇发电机做准备。
对了，三娘，你设计的双刀环虽然很完美，但是，我们还是要给一个更加规范的通用名字，你来想一想，怎么进行命名”。
“啊，我来命名啊”，扈三娘有点懵了。
虽然以前她也命名了“阴电阳电”，但是，取名字真不是她的特长啊。
在王伦和乔道清期许的目光鼓励下，扈三娘拉过长顺，嘀咕了一会，这才给出了结果：
“既然这个日月双刀环的设计，是为了让发电机的交流电换成一个单方向的直流电的，那么，不如就把它叫做‘换向环’或者‘换向器’吧”。
“好”，王伦听到这个熟悉的名字，露出了一丝欣慰的笑容：“那么，从此，这个由三娘发明的设计，通用名就是‘换向器’，也可以叫做‘双刀环’”。
他还是给扈三娘的设计留下了一个流传后世的专属名称，这也是扈三娘应得的荣誉。
等这个简陋的命名仪式完成了，乔道清才开口说道：
“先生，我刚才复盘了一下，在现阶段里面，我们既有便携的酸锌电池，也有小型的直流发电机的设计方案。
而对于目前的公社来说，还没有什么更多需要电能的地方，进一步还需要开发更多的电力应用。
目前还有一个问题，即使石墨碳刷和换向器再怎么光滑，总归还是有接触摩擦的，如果发电机的转子速度太快，还是会出现相应的情况。
而避免摩擦风险这方面，还是交流发电机更胜一筹”。
“没错，乔道长说的对，交流发电机的转子和定子就没有直接接触，也不存在摩擦问题”，
王伦自然赞同乔道清的论断，因为后世的大型发电机，也都是交流发电机，这一点，王伦还是知道的，既然说到了摩擦问题，王伦也就顺势把自己之前考虑到的一个情况也提了出来：
“双刀环除了摩擦问题之外，其实，还有另外一个隐患”。
“啊，还有隐患啊？”，扈三娘一惊。
“任何发明和科技进步，不都是从不断的试错中完善起来的吗，有隐患，就解决，这样子才能进步，知道吗”，王伦敦敦教诲了一番，这才接着说道：
“而且，我们在发明之后，一定要仔细复盘，从自己能够考虑到的地方，找出可能出现的隐患，避免在使用过程中再发现，造成不必要的损失。
就比如这个双刀环，既然我们要在快速转动时，用石墨碳刷持续传导电流，那么两个半环之间，就不能留下太大的空隙。
但是，空隙一小，又会发生空气打穿的情况”。
指了指那台静电发电机：“就比如静电发电机，虽然它发出的电流很小，但是，因为电压高，两个铜球之间的空气，就会因为巨大的电压差，被击穿，形成电火花。
而直流电发电机，虽然产生的不是静电，但是，两个半环之间，如果电压差比较大，也避免不了空气电火花意外，这样就有可能把整台发电机给烧坏了，就像刚才的电流表一样”。
“那我们在双刀环之间，填充绝缘的材料，就可以了吧，比如杜仲胶、或者玻璃”，扈三娘脑筋一转，就想到了一个办法。
王伦点点头，又摇摇头：“方法是对的，但是玻璃太脆，很容易碎裂，杜仲胶的话，耐不了高温，如果换向器在高电压下内部的电阻导致发热，又很容易导致杜仲胶变软。而加入了石墨等复合材料之后，杜仲胶又变成了导电的，所以不能使用”。
“那还有什么办法吗”，扈三娘头都大了。
“我们在玻璃沙筛选时，通过风洗法得到的云母碎片，你们做过导电测试吗”，王伦看向苑石榴。
“做过的，目前看是绝缘体”，因为今天提出的新测试方案还没有验证，苑石榴根据之前的记录汇报道。
“我们可以用这种云母粉末，通过树脂虫胶粘合起来，树脂虫胶比杜仲胶要耐高温，而且强度也高，我想，可以作为目前的候选方案”，王伦提出了解决方案。
至此，王伦可以想到的，有关直流发电机的问题，就算是全部有了解决方案。
这才把话题转回了乔道清所说的：“当然了，就如乔道长所说的，交流发电机就没有这些问题，以后更大型的水力发电机，还是要选择它的”。
乔道清点点头，表示明白：“既然如此，那么，我们就需要提前进行研究，改良碳化硅这种半导体，让交流电变成直流电的过程，更加的标准化、规范化，这种仪器，不如就叫做‘整流器’吧”。
王伦点头赞同道：“道长这个名字不错，那么，整流器的研究也要提上日程了，以后，有的你们研究所忙的了”。
虽然说，今天随手一块碳化硅好像就能达到整流器的效果，但是，就如王伦自己之前说的，那是因为了杏儿这个幸运精灵。
而且，现在公社烧结出来的碳化硅，纯度也不高，是无法直接有效作为标准整流器使用的。
王伦今天本来的目的，也只是验证其半导体特性，为了后面制作电话机、电报机、矿石收音机做铺垫工作，并没有想到直接就推进到了发电机的预案设计之中。
真要实现半导体二极管的实用标准，还不知道中间要克服多少困难呢，毕竟历史轨迹里面，二极管可是先从真空二极管开始应用的。
当然，即使没有标准半导体二极管，只用现在的技术，也足够用了。
何况，按照“可逆性原理”，交流发电机和直流发电机原理，进行反向推导之后，就可以设计出来交流电动机、直流电动机，直接进入电气化的初级时代。
王伦并不想提出这个构想，因为，他相信，乔道清和扈三娘等人，随时都有可能想起这个问题。
毕竟，类似的反向推导，公社的技术骨干，已经完成了不少实例了。
志得意满之余，王伦就想结束今天超预期的电磁研究所之行。
“先生，乔道长，我还有一事”，一直被遗忘的吃瓜群众，说出了今天的第一句话。