Frank J. Sprague
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Frank Julian Sprague
Frank j. sprague.jpg
Frank Julian Sprague (1857-1934) inventor estadounidense, padre de la tracción eléctrica
Nació( 25 de julio de 1857 )25 de julio de 1857
Milford, Connecticut
Murió25 de octubre de 1934 (25/10/1934)(77 años) [1]
Nacionalidadamericano
alma materAcademia Naval de los Estados Unidos
Conocido porMotor eléctrico
PremiosMedalla Elliott Cresson (1903)
Medalla IEEE Edison (1910)
Medalla Franklin (1921)
Medalla John Fritz (Póstuma, 1935)
Carrera científica
Los camposIngenieria Eléctrica

Frank Julian Sprague (25 de julio de 1857 en Milford, Connecticut - 25 de octubre de 1934) fue un inventor y oficial naval estadounidense que contribuyó al desarrollo del motor eléctrico , los ferrocarriles eléctricos y los ascensores eléctricos . Sus contribuciones fueron especialmente importantes en la promoción del desarrollo urbano al aumentar el tamaño que las ciudades podían alcanzar razonablemente (a través de un mejor transporte) y al permitir una mayor concentración de negocios en secciones comerciales (mediante el uso de ascensores eléctricos en rascacielos ). [1]Se le conoció como el "padre de la tracción eléctrica". Demostró una aptitud para las ciencias y las matemáticas, Sprague consiguió un puesto en la Academia Naval de los Estados Unidos en 1874. Prosiguió sus estudios de electricidad sin descanso después de graduarse en 1878 y 2 años en el mar. [2]

Temprana edad y educación

Sprague nació en Milford, Connecticut , en 1857 de David Cummings Sprague y Frances Julia King Sprague, una maestra de escuela [3] : 79  Su madre murió cuando él tenía diez años, y su padre lo envió a vivir con una tía en Nueva York. . Asistió a Drury High School en North Adams, Massachusetts , y se destacó en matemáticas. Después de graduarse de la escuela secundaria, Sprague fue a Springfield, Massachusetts , para tomar un examen de ingreso a West Point , pero de alguna manera inesperadamente estaba tomando el examen de ingreso de cuatro días para la Academia Naval de los Estados Unidos en Annapolis, Maryland . [4]Obtuvo el puntaje más alto (otros doce tomaron el examen) y para ir a la escuela necesitaba pedir dinero prestado. Un contratista local y un banco le prestaron cuatro mil dólares y viajó a Maryland. [3] [ página necesaria ] Allí, se graduó séptimo (de treinta y seis) en la clase de 1878. [5]

Carrera profesional

Armada de los Estados Unidos, inventor

Notas sobre la náutica, con dibujos de piezas de veleros y equipos eléctricos, por Frank J. Sprague, 1878-1880

Fue comisionado como alférez en la Armada de los Estados Unidos . Durante su posterior servicio naval, sirvió primero en el USS Richmond , luego en el USS Minnesota . [6] : 95  Mientras estaba en Asia, Sprague escribió historias que presentó para el Boston Herald . [3] [ página necesaria ] Mientras su barco estaba en Newport, Rhode Island , en 1881, Sprague inventó el tipo invertido de dínamo . Después de que lo transfirieran al USS Lancaster, el buque insignia del Escuadrón Europeo, instaló el primer sistema de timbre de llamada eléctrico en un barco de la Armada de los Estados Unidos. Sprague se despidió para asistir a la Exposición Internacional de Electricidad de 1881 en París y la Exposición Crystal Palace en Sydenham , Inglaterra en 1882, donde formó parte del jurado de premios para motores de gas, dinamos y lámparas.

Ingeniero de Edison

En 1883, Edward H. Johnson , socio comercial de Thomas Edison , convenció a Sprague de que renunciara a su comisión naval para trabajar para Edison. [3] : 81  Sprague, que comenzó con un salario de $ 2,500, no estaba contento con su salario ni con sus asignaciones. Sprague quería centrarse en los motores, mientras que los motores aburrían a Edison, que estaba absorto en hacer funcionar su iluminación incandescente. Edison envió a Sprague a dirigir los departamentos de construcción donde Edison había construido centrales eléctricas para sus sistemas de iluminación en Sunbury, Pensilvania y Brockton, Massachusetts . [3] : 85 

Sprague realizó un trabajo importante para Edison, incluida la corrección del sistema de red y alimentadores de Edison para la distribución de la estación central .

En 1884, decidió que sus intereses en la explotación de la electricidad estaban en otra parte, y dejó Edison para fundar Sprague Electric Railway & Motor Company. [6] : 96 

Pionero eléctrico

Para 1886, la compañía de Sprague había introducido dos inventos importantes: un motor de velocidad constante, sin chispas con escobillas fijas y frenado regenerativo , [6] : 96  un método de frenado que utiliza el motor de accionamiento para devolver la energía al sistema de suministro principal. . Su motor fue el primero en mantener una velocidad constante bajo carga variable. Fue inmediatamente popular y Edison lo aprobó como el único motor eléctrico práctico disponible. Su sistema de frenado regenerativo fue importante en el desarrollo del tren eléctrico y el ascensor eléctrico.

Tranvías eléctricos

Postal de tranvías eléctricos del ferrocarril de pasajeros de Richmond Union en Richmond, Virginia , en 1923, dos generaciones después de que Frank J. Sprague demostrara con éxito su nuevo sistema en las colinas en 1888. La intersección que se muestra es en las calles 8th y Broad.

Los inventos de Sprague incluyeron varias mejoras en los diseños de los sistemas de tranvías eléctricos que recolectan electricidad de las líneas aéreas . [7] Mejoró los diseños para un poste de carro con resorte que había sido desarrollado en 1885 por Charles Van Depoele , ideó un montaje muy mejorado para motores de tranvía y mejores diseños de engranajes, [7] y demostró que el frenado regenerativo era práctico. Después de probar su sistema de tranvía a finales de 1887 y principios de 1888, Sprague instaló el primer sistema ferroviario urbano eléctrico grande con éxito: el ferrocarril de pasajeros Richmond Union en Richmond, Virginia., que comenzó la operación de pasajeros el 2 de febrero de 1888. [4] Durante mucho tiempo un obstáculo para el transporte, las colinas de Richmond incluían pendientes de más del 10% y eran un excelente campo de pruebas para la aceptación de su nueva tecnología en otras ciudades, en contraste con el teleféricos que subieron las pendientes más empinadas de Nob Hill en San Francisco en ese momento.

Para el verano de 1888, Henry M. Whitney del West End Street Railway en Boston había presenciado la puesta en marcha simultánea de varios tranvías con una sola fuente de energía y se había inscrito para la conversión. [8] : 10  En enero de 1889, Boston tenía sus primeros tranvías eléctricos, que serían los primeros en América en pasar a la clandestinidad unos ocho años después [9] , y que se habían vuelto tan populares y dignos de mención que el poeta Oliver Wendell Holmes compuso una verso sobre la nueva tecnología de pértiga de carro y la zapata de contacto con chispas en su vértice: [8] : 10 

Desde entonces en muchos coches verás
Un palo de escoba tan sencillo como puede serlo;
En cada palo hay una bruja a horcajadas
La cuerda que ves en su pierna está atada.

En un año, la energía eléctrica había comenzado a reemplazar a los coches de caballos más costosos en muchas ciudades. En 1889, se habían iniciado o planificado 110 ferrocarriles eléctricos que incorporaban el equipo de Sprague en varios continentes. En 1890, Edison, que fabricó la mayor parte del equipo de Sprague, lo compró y Sprague centró su atención en los ascensores eléctricos. Sin embargo, siguió interesado en el uso de la electricidad para el transporte urbano y propuso una importante expansión del metro de Londres en 1901. [10]

El sistema de suministro eléctrico de Sprague supuso una gran ventaja en relación con las primeras líneas aéreas bipolares de tubo en U, de uso diario desde 1883 en el tranvía de Mödling y Hinterbrühl .

Ascensores electricos

Mientras electrificaba los tranvías de Richmond, la mayor capacidad y velocidad de pasajeros le dio a Sprague la idea de que se podrían lograr resultados similares en el transporte vertical: ascensores eléctricos . Vio que aumentar la capacidad de los huecos de los ascensores no solo ahorraría tiempo a los pasajeros, sino que también aumentaría las ganancias de los edificios altos, con la altura limitada por el espacio total ocupado en los huecos por los ascensores lentos de accionamiento hidráulico.

En 1892, Sprague fundó Sprague Electric Elevator Company. [11] Trabajando con Charles R. Pratt , desarrolló el elevador eléctrico Sprague-Pratt, el primero de los cuales se instaló en el edificio del telégrafo postal en 1894. [12] La compañía desarrolló controles de piso, ascensores automáticos, control de aceleración de los seguros de los automóviles, y varios montacargas. El elevador Sprague-Pratt corría más rápido y con cargas más grandes que los elevadores hidráulicos o de vapor, y se habían instalado 584 elevadores en todo el mundo. Luego, Sprague vendió su empresa a Otis Elevator Company en 1895.

Compañía eléctrica Sprague, 1898

.

Controles de trenes de unidades múltiples

La experiencia de Sprague con el elevador lo controló para diseñar un sistema de unidades múltiples de operación ferroviaria eléctrica, que aceleró el desarrollo de la tracción eléctrica . En el sistema de unidades múltiples, cada vagón del tren lleva motores de tracción eléctricos. Por medio de relés energizados por cables de la línea del tren, el ingeniero (o maquinista ) ordena que todos los motores de tracción del tren actúen juntos. En el caso de los trenes más ligeros, no se necesitan locomotoras , por lo que todos los vagones del tren pueden generar ingresos. Cuando se utilizan locomotoras, una persona puede controlarlas todas.

El primer pedido de unidades múltiples de Sprague fue del South Side Elevated Railroad (el primero de varios ferrocarriles elevados conocidos localmente como "L" ) en Chicago, Illinois . Este éxito fue seguido rápidamente por importantes contratos de unidades múltiples en Brooklyn, Nueva York y Boston, Massachusetts .

Nueva York: Grand Central, ascensores en rascacielos

De 1896 a 1900, Sprague sirvió en la Comisión para la Electrificación de la Terminal del Ferrocarril Central de Nueva York , incluida la Terminal Grand Central en la ciudad de Nueva York , donde diseñó un sistema de control automático de trenes para garantizar el cumplimiento de las señales en la vía. Fundó Sprague Safety Control & Signal Corporation para desarrollar y construir este sistema. Junto con William J. Wilgus , diseñó el tercer sistema de riel de contacto inferior Wilgus-Sprague utilizado por los ferrocarriles que conducen a Grand Central Terminal. [13]

Durante la Primera Guerra Mundial , Sprague sirvió en la Junta Consultiva Naval. Luego, en la década de 1920, ideó un método para hacer funcionar de manera segura dos ascensores independientes, locales y expresos, en un solo eje, para conservar el espacio del piso. Vendió este sistema, junto con los sistemas para activar los sistemas de seguridad de la cabina del ascensor cuando la aceleración o la velocidad se volvieron demasiado grandes, a Westinghouse Company .

Legado

Los desarrollos de Sprague en tracción eléctrica permitieron que las ciudades crecieran más, mientras que su desarrollo del ascensor permitió una mayor concentración en sus secciones comerciales y aumentó la rentabilidad de los edificios comerciales. Los inventos de Sprague hace más de 100 años hicieron posible el tren ligero moderno y los sistemas de tránsito rápido que todavía funcionan con los mismos principios en la actualidad.

El icónico material rodante Sprague-Thomson del metro de París , en servicio desde 1908 hasta 1983, todavía se conoce como les rames Sprague (" trenes Sprague ") en la actualidad.

Los motores de Sprague se utilizaron en lugares tan lejanos como el puerto de Sydney en Australia. Un motor eléctrico Lundell de cinco caballos de fuerza utilizado en el astillero de la isla Cockatoo entre 1900 y 1980 se encuentra ahora en la colección del Museo Nacional de Australia en Canberra . [14]

premios y reconocimientos

Sprague fue galardonado con la medalla de oro en París en la Exposición Internacional de Electricidad en 1889, [15] el gran premio en la Exposición de Compra de Luisiana en 1904, [15] la Medalla Elliott Cresson en 1904, [15] y la Medalla Edison de la Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (ahora Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ), por "logros meritorios en ciencias eléctricas, ingeniería y artes, como se ejemplifica en sus contribuciones al mismo" en 1910. [1]

Además, recibió la Medalla Franklin en 1921 y fue galardonado póstumamente con la Medalla de Oro John Fritz en 1935. [15]

Vida personal

Sprague estuvo casado dos veces, primero con Mary Keatinge, [ aclaración necesaria ] y luego con Harriet Chapman Jones. [1] Frank y Mary tuvieron un hijo, Frank Desmond. [ quien? ] [16] Frank y Harriet tuvieron dos hijos y una hija: Robert C. Sprague (también inventor), Julian K. y Frances A. [17] [ cita requerida ] Recordando a su padre, Robert escribió en 1935:

A lo largo de su vida y hasta su último día, Frank Sprague tuvo una prodigiosa capacidad de trabajo… Y una vez que se decidió por un nuevo invento o una nueva línea de trabajo, fue incansable y siempre esforzándose por mejorar. Tenía una mente brillantemente alerta y estaba impaciente por cualquier compromiso a medio camino. Su interés por su trabajo nunca cesó; solo unas horas antes del final, pidió que le llevaran a la cabecera un modelo recién diseñado de su último invento. [ Esta cita necesita una cita ]


Sprague murió el 25 de octubre de 1934. [1] Fue enterrado con todos los honores de la Marina de los Estados Unidos en el Cementerio Nacional de Arlington en Virginia. [1] [18] Su esposa Harriet fue enterrada con él después de su muerte en 1969. [19] Después de la muerte de Sprague, Harriet entregó una cantidad sustancial de material de su colección a la Biblioteca Pública de Nueva York , donde permanece accesible hoy el público a través de la división de libros raros. [20] Otros artículos, incluidos seis volúmenes de cartas de felicitación y fotografías presentadas a Sprague con motivo de su 75 cumpleaños, se llevan a cabo en la Biblioteca Chapin, Williams College . [21]

En 1959, Harriet Sprague donó fondos para el edificio Sprague en el Museo Shore Line Trolley en East Haven, Connecticut , no lejos de la casa de la infancia de Sprague en Milford. El museo es el museo de tranvías en funcionamiento más antiguo de los Estados Unidos y tiene una de las colecciones más grandes de artefactos de tranvías en los Estados Unidos.

Robert C. Sprague luego fundaría y lideraría la Sprague Electric Company como su presidente (1926-1953) y director ejecutivo (1953-1987). Comprado por Vishay Intertechnology en 1992, [22] [se necesitaba una mejor fuente ] se había convertido en un fabricante líder de condensadores y otros componentes electrónicos. El nieto de Frank y Harriet, Peter Sprague, un empresario, se convertiría en director ejecutivo de National Semiconductor (1965-1995).

En recuerdo y cultura popular

En 1999, los nietos John L. Sprague y Peter Sprague cortaron la cinta y pusieron en marcha un motor Sprague de 1884 en una nueva exhibición en el Shore Line Trolley Museum , donde una exhibición permanente, "Frank J. Sprague: Inventor, Científico, Ingeniero", cuenta la historia del papel del "Padre de la tracción eléctrica" ​​y el papel de la electricidad en el crecimiento de las ciudades.

En 2012, el Museo Trolley de Pensilvania adoptó un gato callejero y lo nombró en honor a Sprague: Frank the Trolley Cat. [23]

En 2017, Sprague fue objeto de un episodio documental, llamado The Race Underground , en la temporada 29 de la serie American Experience que se estrenó en las estaciones de televisión de PBS . En parte, narraba los inicios de la red de tranvías de la MBTA del área de Boston , que lo describía como "El héroe olvidado del metro estadounidense". [24]

Referencias

  1. ^ a b c d e f Voluntarios de ETHW (25 de enero de 2016). "Frank J. Sprague" . Wiki de Historia de la Ingeniería y la Tecnología . Hoboken, Nueva Jersey: Centro de Historia del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos [IEEE] . Consultado el 31 de enero de 2017 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  2. ^ "Motor eléctrico Lundell de cinco caballos de fuerza con placas Sprague Electric" .
  3. ↑ a b c d e Most, Doug (2014). The Race Underground: Boston, Nueva York y la increíble rivalidad que construyó el primer metro de Estados Unidos . Nueva York, Nueva York : St Martin's Griffin . ISBN 978-0-312-59132-8.
  4. ↑ a b Demoro, Harre W. (1986). Ferrocarriles eléctricos de California . Glendale, California : Prensa interurbana . pag. 11. ISBN 0-916374-74-2.
  5. ^ Kirby, Ed. "Inventor Frank Sprague" (PDF) . Cuentos de Sharon rara vez contados (libro 3) . Sharon, Connecticut: Sociedad histórica de Sharon. Archivado desde el original (PDF) el 19 de diciembre de 2013 . Consultado el 8 de mayo de 2014 .
  6. ↑ a b c Robbins, Michael (26 de octubre de 2012). "Los primeros años de la tracción eléctrica". La Revista de Historia del Transporte . 21 (1): 92–101. doi : 10.7227 / TJTH.21.1.6 . S2CID 109210400 . 
  7. ↑ a b Middleton, William D. (1966). The Time of the Trolley , págs. 63–73. Milwaukee: Editorial Kalmbach . ISBN 0-89024-013-2 . 
  8. ↑ a b Cudahy, Brian J. (1972). Cambie en Park Street Under; La historia del metro de Boston . Brattleboro, Vt .: S. Greene Press. ISBN 0-8289-0173-2.
  9. ^ "Hitos: sistema de energía del tránsito rápido de Boston, 1889" . ethw.org . Sección de IEEE Boston. 10 de noviembre de 2004 . Consultado el 17 de marzo de 2017 .Los ingenieros eléctricos de todo el país estaban al tanto de lo que estaba sucediendo en Boston, incluidos los miembros de AlEE. El Manual de AlEE de 1900 informó que la Asamblea General de 1890 celebrada en Boston incluyó un recorrido por las instalaciones del West End. El secretario en ese momento escribió: "Este fue el sistema más extenso de obras de ferrocarriles eléctricos que se propuso en ese momento y todas las instalaciones otorgadas para su inspección minuciosa, la ocasión resultó ser uno de los grandes intereses". Sorprendentemente, el proyecto avanzó muy rápido, sin vacilaciones ni comienzos en falso. Cada línea de la empresa fue reconstruida, electrificada y luego puesta en servicio. El último caballo finalmente se retiró en algún momento de 1897.
  10. ^ Sprague, Frank J. (octubre de 1901). "El problema del tránsito rápido en Londres". La revista de ingeniería . XXIII (1).El artículo se reimprimió en ese momento como un folleto, ahora escaso
  11. ^ Greller (2014) , p. 5.
  12. ↑ Bryce, Robert (10 de marzo de 2020). "Cómo los ascensores eléctricos transformaron la ciudad moderna" . Tiempo . Consultado el 23 de agosto de 2020 .
  13. ^ Cudahy, Brian J. (2003). Un siglo de subterráneos: celebración de los 100 años de los ferrocarriles subterráneos de Nueva York . Nueva York: Fordham University Press . pag. 202. ISBN 0-8232-2292-6.
  14. ^ "Motor eléctrico Lundell de cinco caballos de fuerza con placas Sprague Electric" . www.nma.gov.au . Museo Nacional de Australia . Consultado el 14 de agosto de 2015 . Motor eléctrico Lundell de cinco caballos de fuerza con "motor Sprague Electric Co. USA Lundell, fechas de patente: 30 de agosto de 1892, 26 de septiembre de 1893, 3 de agosto de 1897. No. 180 96 H Edge and Edge Sydney" en placas de bronce
  15. ↑ a b c d Electrical World , Obituario , 10 de noviembre de 1934
  16. ^ https://familysearch.org/ark:/61903/1:1:2W3Z-GJ5
  17. ^ https://familysearch.org/ark:/61903/1:1:M5ZN-B38
  18. ^ Greller (2014) , p. 7.
  19. ^ Find-a-Grave, Frank Julian Sprague , obtenido el 3 de febrero de 2017
  20. ^ Biblioteca pública de Nueva York, documentos de Frank J. Sprague , obtenido el 3 de febrero de 2017
  21. ^ "Álbumes del septuagésimo quinto cumpleaños de Frank J. Sprague Frank J. Sprague, (Frank Julian), 1857-1934" . Consultado el 2 de mayo de 2018 .
  22. ^ "Acerca de | Vishay" .
  23. ^ Miller, Barbara S. (24 de septiembre de 2012). "Feline Frank top cat en trolley museum" . Observador-Reportero . Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2012 . Consultado el 25 de septiembre de 2012 .
  24. ^ Doug Most, El héroe olvidado del metro americano , PBS


Otras lecturas

  • Dalzell, Frederick (2009). Invención de ingeniería: Frank J. Sprague y la industria eléctrica de EE. UU . , 1880-1900 . Prensa del MIT . ISBN 978-0-262-04256-7.
  • Greller, James Clifford (2014). Los hombres que fueron pioneros en el transporte eléctrico . West Orange, Nueva Jersey: Xplorer Press Inc. ISBN 978-0-9853551-0-4. OCLC  918986909 .
  • Middleton, William D .; Middleton III, William D. (2009). Frank Julian Sprague: Inventor e ingeniero eléctrico . Prensa de la Universidad de Indiana. ISBN 978-0-253-35383-2.
  • La mayoría, Doug (2014). The Race Underground: Boston, Nueva York y la increíble rivalidad que construyó el primer metro de Estados Unidos . Grifo de San Martín. ISBN 978-0-312-59132-8.
  • Passer, Harold Clarence (1952). Frank Julian Sprague, padre de la tracción eléctrica, 1857-1934 . Prensa de la Universidad de Harvard. ASIN  B0007E04CS .
  • Sprague, Harriet Chapman Jones (1947). Frank J. Sprague y el mito de Edison . Nueva York: William-Frederick Press. ASIN  B0006ARGTC .
  • Brittain, JE (1997). "Frank J. Sprague y la electrificación del transporte urbano". Actas del IEEE . 85 (7 de julio): 1183-1184. doi : 10.1109 / jproc.1997.611124 . S2CID  44994978 .

enlaces externos

  • Cementerio Nacional de Arlington
  • Documentos de Frank J. Sprague (# 628) , Colección de Manuscritos de Carolina del Este, Biblioteca JY Joyner, Universidad de Carolina del Este, Greenville, Carolina del Norte, EE. UU.
  • Otra página sobre Frank J. Sprague
  • Shore Line Trolley Museum - nueva exposición permanente: "Frank J. Sprague: Inventor, científico, ingeniero"
  • Biografía IEEE de Sprague
  • Historia de Vishay Electronics Company
  • Los logros y la vida de FJ Sprague
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