Frank J. Sprague - Définition
Frank Julian Sprague (1857–1934) était un officier de la marine des Etats-Unis et un inventeur qui a contribué au développement du moteur électrique, des automotrices électriques (en particulier du tramway) ainsi que des ascenseurs électriques. Ses découvertes ont eu un impact important, car elles ont permis d'accroitre la taille des villes grâce à la mise en place de moyens de transport adaptés et de bâtir des quartiers d'affaires plus denses grace à l'utilisation d'ascenseurs électriques dans les gratte-ciel. Il est connu comme le "Père de la traction électrique".
Enfance et éducation
Sprague est né à Milford, Connecticut en 1857. Lycéen, il excellait dans les mathématiques. En 1874, il entre à l'Ecole Navale d'Annapolis dans le Maryland, dont il sort 7e de sa classe en 1878.
Enseigne dans la Navy et inventeur
Devenu enseigne dans l'US Navy, il sert successivement sur plusieurs vaisseaux et invente le premier interphone électrique installé sur un bateau. Il assiste aux expositions universelles de 1881 (Paris) et du Crystal Palace (Angleterre) en 1882, en tant que membre du jury pour les moteurs à essence, les dynamos et les éclairages.
Collaborateur d'Edison
En 1883, il démissionne de la Navy et il est recruté par un collaborateur des laboratoires de Thomas Edison à Menlo Park dans le New Jersey. Il contribue aux recherches en mettant au point des méthodes de calcul permettant de limiter le nombre d'essais infructueux. Il participe également à la mise au point des centrales d'alimentation électrique.
En 1884, il quitte Edison et crée sa propre société, la Sprague Electric Railway Motor Company. Il invente en 1886 un nouveau moteur électrique à vitesse constante, avec des brosses fixes et un système de renvoi de courant. Son moteur était le premier à fournir une vitesse constante sous une charge variable.
Les tramways électriques
Une des inventions de Sprague est un système permettant de capter l'électricité circulant dans une ligne électrique aérienne. Sa perche de tramway, inventée en 1880, utilisait une roue pour glisser sur le fil électrique. Fin 1887, début 1888, Sprague utilisa son invention pour mettre au point le premier système de tramway électrique à Richmond, Virginie. Les collines de Richmond, avec des rues comportant des pentes de 10%, prouvèrent l'efficacité de cette invention. Une année plus tard, le transport électrique remplaçait les coûteux chevaux dans de nombreuses villes. En 1889, 110 chemins de fer utilisaient le système de Sprague et sa mise en œuvre avait commencé ou était planifiée sur les autres continents. En 1890, Edison, qui fabriquait la plupart des équipements de Sprague, lui racheta son entreprise et Sprague se tourna alors vers les ascenseurs électriques.
Système de contrôle à distance des motrices
Avec l'expérience acquise sur les tramways, Sprague met au point un système permettant à un seul conducteur de télécommander plusieurs motrices électriques. Ce dispositif permettait de constituer des rames comportant plusieurs motrices. La première application fut réalisée sur le métro Elevated de Chicago. Le succès de son exploitation entraîna son déploiement à Brooklyn, New York et Boston.
Entre 1896 et 1900, Sprague réalise l'électrification des gares du New York Central Railroad et en particulier du Grand Central Terminal de New York. Il met au point un système de freinage automatique et fonde la Sprague Safety & Signal Corporation pour le développement de son système.
Ascenseurs électriques
Sprague se tourne vers 1890 vers le développement de l'ascenseur électrique et fonde à cet effet en 1892 la société Sprague Electric Elevator Company. Il met au point avec Charles R. Spratt un ascenseur électrique plus rapide que les ascenseurs hydrauliques ou propulsés par des moteurs à vapeur existants. Sprague vendit peu après son entreprise à la société Otis Elevator.
Dans les années 1920, il développe un système permettant de faire circuler deux ascenseurs indépendants dans une même gaine ainsi que des nouveaux dispositifs de sécurité. Il vendit plus tard son système à Westinghouse Electric.
Récompenses
Sprague a reçu plusieurs récompenses, dont la médaille d'or de l'Exposition électrique de Paris en 1889, le grand prix de l'Exposition de Saint Louis en 1904, La médaille Elliott-Cresson en 1904 et la Médaille Edison de l'Institut Américain des Ingénieurs en électricité en 1910, ainsi que la médaille Franklin en 1921, et à titre posthume la médaille d'or John Fritz en 1935.