Спрейг, Фрэнк Джулиан

Фрэнк Джулиан Спрейг (Спрэйг; англ. Frank Julian Sprague; 25 июля 1857, Милфорд (Коннектикут) — 25 октября 1934)[2] — морской офицер и изобретатель, который внёс большой вклад в развитие электрических двигателей, электрического рельсового транспорта и лифтов. Особый вклад он внёс в развитие городского электрического транспорта быстро растущих в конце XIX века городов и в создание лифтов для небоскрёбов. Он прославился как «отец электрической тяги» и первый человек в мире, создавший поезд с управлением по системе многих единиц на железнодорожном транспорте.

undefined
Общие сведения
Фрэнк Джулиан Спрейг
Frank Julian Sprague
Дата рождения 25 июля 1857(1857-07-25)
Место рождения Милфорд, Коннектикут, США
Дата смерти 25 октября 1934(1934-10-25) (77 лет)
Место смерти
Страна Флаг США США
Научная сфера Электротранспорт
Образование
Известен как Отец электрической тяги
Награды и премии

Биография

Детство и образование

Фрэнк Джулиан Спрейг родился 25 июля 1857 года в Милфорде (штат Коннектикут) в семье Дэвида (David Cummings Sprague) и Фрэнсис (Frances Julia King Sprague) Спрейг. В школе особо отличался в области математики. В 1874 году поступил в военно-морскую академия США в городе Аннаполис (штат Мэриленд), которую окончил в 1878 году, став 7-м по успеваемости в классе из 36 учеников[3].

Изобретатель ВМС США

После академии начал служить в военно-морских силах США в звании мичмана. Службу начал на корабле «Ричмонд», затем продолжил службу на корабле «Миннесота». В 1881 году, когда его корабль стоял в Ньюпорте (штат Род-Айленд), Спрейг изобрёл инверсионный тип динамо-машины. Затем он перешёл служить на флагман европейской эскадры «Ланкастер», на котором установил первую в военно-морских силах США систему электрического звонка для вызова экипажа из различных отсеков корабля. Спрейг взял отпуск, чтобы присутствовать в Париже на электрической выставке в 1881 году и в 1882 году в Лондоне на выставке в Хрустальном дворце, где он был членом жюри по премиям в области газовых двигателей, генераторов и ламп.

Работа в электротехнической промышленности

В 1883 году Эдвард Х. Джонсон, деловой партнер Томаса Эдисона, убедил Спрейга уйти в отставку и начать работать на Эдисона. Спрейг стал работать в лаборатории Эдисона в Менло-Парке, штат Нью-Джерси. До его прихода Эдисон проводил много дорогостоящих экспериментов методом проб и ошибок. Подход Спрейга состоял в том, чтобы использовать расчёты и математически оптимальные параметры и таким образом избежать многих ненужных экспериментов. Он сделал много важной для Эдисона работы, в том числе улучшил балансировку распределительных цепей центральных электростанций Эдисона, разработав математическую модель распределения электроэнергии. В 1884 году он ушёл от Эдисона и основал Sprague Electric Railway & Motor Company, которая первой начала производство промышленных электромоторов. К 1886 году компания Спрейга сделала два важных изобретения:

  • Работающий с постоянной скоростью неискрящийся двигатель со щётками. Был изобретён двигатель, работающий с постоянной скоростью под переменной нагрузкой.
  • Рекуперативное торможение. Метод торможения за счёт преобразования кинетической энергии в электрическую (при торможении двигатель работает как генератор) и отдачи её в электрическую сеть. Его регенеративная тормозная система сыграла важную роль в развитии электропоездов и электрических лифтов.

Трамвай

Спрейг усовершенствовал штанговый токоприёмник трамвая[4], который изобрёл в 1885 году Шарль Ван Депуле (Charles Joseph Van Depoele), сделав его надёжным и безопасным. Спрейг доказал практичность системы рекуперативного торможения. После тестирования своего трамвая со своим штанговым токоприёмником в конце 1887 и в начале 1888 года Спрейг создал первую успешную большую электрическую трамвайную систему протяжённостью 12 миль[2], которая начала работать 2 февраля 1888 года[5] в Ричмонде, штат Виргиния. Трамвай приобрёл свой современный облик с токосъёмником на крыше.

Система многих единиц

В 1887 году на Чикагской эстакадной железной дороге Спрейг впервые в мировой практике создал электропоезд, управляемый по системе многих единиц[6]. После этого успеха быстро последовали контракты в Бруклине и Бостоне. Поезда, управляемые по системе многих единиц, успешно эксплуатируются и в настоящее время.

В течение последующих двух лет компания Спрейга выполнила контракты на сто десять трамвайных систем в больших и малых городах по всей территории Соединённых Штатов[7], в Италии и Германии, а также в метро Нью-Йорка[8]. В 1890 году его компания была поглощена Edison General Electric[2].

Электрические лифты

В 1892 году Спрейг основал Sprague Electric Elevator Company. Совместно с Чарльзом Праттом (Charles R. Pratt) он разработал электрический лифт Спрейга — Пратта. Их лифт отличался большей скоростью и грузоподъёмностью, чем гидравлические или паровые лифты. Sprague Electric Elevator Company установила 584 лифта по всему миру[9]. В 1895 году Спрейг продал свою компанию, и она стала частью Otis Elevator Company.

Семья

Спрейг был женат дважды — на Мэри Китинг и Харриет Чапман Джонс. У него были трое сыновей и дочь[2].

Смерть

Умер 25 октября 1934 года, похоронен на Арлингтонском национальном кладбище[2].

Примечания

  1. https://www.science.org/doi/pdf/10.1126/science.42.1081.371.a
  2. 1 2 3 4 5 Biography: Frank J. Sprague. IEEE Global History Network. IEEE. Дата обращения: 1 августа 2012. Архивировано 4 октября 2012 года.
  3. Kirby, Ed Inventor Frank Sprague. Seldom Told Tales of Sharon (Book 3). Sharon, Connecticut: The Sharon Historical Society. Дата обращения: 8 мая 2014. Архивировано из оригинала 19 декабря 2013 года.
  4. Middleton, William D. (1967). The Time of the Trolley, pp. 63-73. Milwaukee: Kalmbach Publishing. ISBN 0-89024-013-2.
  5. Demoro, Harre W. California's Electric Railways (неопр.). — Глендейл (Калифорния): Interurban Press, 1986. — С. 11. — ISBN 0-916374-74-2.
  6. Frederick Dalzell. Engineering Invention: Frank J. Sprague and the U.S. Electrical Industry, 1880—1900. MIT Press, 2009. ISBN 978-0-262-04256-7
  7. Miller, Barbara S.. Feline Frank top cat at trolley museum (24 сентября 2012). Архивировано 26 сентября 2012 года. Дата обращения: 25 сентября 2012.
  8. Cudahy, Brian. A Century of Subways: Celebrating 100 Years of New York's Underground Railways (англ.). — New York: Fordham University Press, 2003. — P. 202. — ISBN 0-8232-2292-6.
  9. Five-horse power Lundell brand electric motor, used at the Cockatoo Island Dockyard, Sydney Архивная копия от 24 сентября 2012 на Wayback Machine, Национальный музей Австралии

Литература

  • Frederick Dalzell. Engineering Invention: Frank J. Sprague and the U.S. Electrical Industry, 1880—1900. MIT Press, 2009. ISBN 978-0-262-04256-7
  • William D. Middleton and William D. Middleton III. Frank Julian Sprague: Electrical Inventor and Engineer. Indiana University Press, 2009. ISBN 978-0-253-35383-2
  • Harold Clarence Passer. Frank Julian Sprague, father of electric traction, 1857—1934. Harvard University Press, 1952.
  • Harriet Chapman Jones Sprague. Frank J. Sprague and the Edison myth. New York, William-Frederick Press, 1947.
  • Brittain, J.E. «Frank J. Sprague and the electrification of urban transportation» in Proceedings of the IEEE, Vol. 85 (7), July 1997. pp. 1183—1184.

Дополнительно по теме