托马斯·达文波特

直流电动机的发明者(1802 - 1851)

主要成就:北美直流电动机的发明者*用刷子和换向器建造了第一列电动火车,可视化电动机的使用作为蒸汽发动机的替代品。

1.)
2.)铁匠的电机

1.)传记:

托马斯·达文波特出生于美国佛蒙特州的威廉斯敦。他14岁时成为一名铁匠的学徒。后来,他在佛蒙特州的布兰登开设了自己的铁匠铺。布兰登当地有一个钢铁工业,达文波特娶了当地商人的女儿。他热爱书籍,获得了所有他能找到的关于电和磁的书籍。

第一次接触电磁铁:

在29岁时,达文波特访问了Penfield Iron工作铁道,纽约(在皇冠点附近)他观察到使用的第一个商业电磁铁。强大的电磁铁由约瑟夫亨利建造,可以提升高达750磅的铁。该装置用于分离采矿过程中的不同纯度的铁。Ironville是当时在美国挖掘的重要中心。铁砂在自然形式中如此纯净,它为约瑟夫亨利的磁铁制成了完美的材料以及其他工业用途的无数。当时正在进行的铁路需要最高质量的熨斗,这种经济动机有助于铁工程投资新的电磁铁技术。达维斯特决定购买自己的一块磁铁。他卖掉了他的兄弟的马,用他的储蓄购买了一个亨利的磁铁。一旦他有磁铁,他就把它分开并研究了它的建设。

1834发明了“第一”电动机:


电动机是一种使用电力以产生机械力的装置。约瑟夫亨利他创造了一些简单的设备用他的电磁铁做运动,但是这些设备效率很低,更像是一种奇观。达文波特,在亨利创立的基础上打造了他的设备。达文波特从彭菲尔德铁厂购买了亨利的电磁铁系统,并于1833年开始自己的电磁学研究。他建造了一个使用四个电磁体的装置。他把两个电磁铁安装在一个支点上,另外两个安装在固定的杆子上。他使用电池连接一个整流子(一种开关装置)来为系统提供电流。当他拨动开关时,装置就会旋转,从而创造出“第一个”电动马达。

“达文波特在一个轮子上安装了一块磁铁;另一块磁铁被固定在一个固定的架子上。两个磁铁之间的相互作用使转子转了半圈。他了解到,通过把导线倒向其中一个磁铁,他可以让转子完成另半圈。达文波特随后设计了我们现在所说的电刷和换向器。机架上的固定导线向分段导线供电,分段导线向安装在转子上的电磁铁供电。这提供了一个自动逆转极性的转子安装磁铁每旋转两次,导致连续旋转。”-弗兰克·威克斯博士,ASME

达文波特于1834年12月向米德尔伯里学院的特纳教授展示了他的发明,并于1835年在马萨诸塞州的斯普林菲尔德向公众展示了他的发明。他还建造了一个电动火车模型,利用轨道来传导电力。

获得专利的麻烦:

托马斯达文科特试图专利,但被拒绝了。专利局官员以前从未获得过电气设备。达文波返回了家庭,收到了学者和科学家的建议信。他访问了国家第一工程学院的Rensselaer Polytechnic Institute,并获得了支持。他前往普林斯顿,他遇到了约瑟夫亨利,他也达到了宾夕法尼亚大学,他遇到了本杰明富兰克林大海。1837年,达文波特能够专利(专利#132)。他用他的电机操作了一辆小型车,这也许是历史上第一辆电动车。

左:第一个Davenport电机连接到Volta型电池

达文波特的发明吸引了媒体的关注。纽约先驱报道写道:“由于达文波特先生运行他的轮子,在所有的壮观和能源中都显示出神秘和神秘的磁性原则。”

其他发明人同时:

达文波特是世界上充满人们的手中,努力使用电磁铁创造运动。其他人创造了运动的设备,被观众被观众视为奇券。达文波特通过使用换向器和电机在第一列电动火车中的一体化方面脱颖而出。

美国:约瑟夫亨利创建了振荡光束电机1931,北美的第一电动机 - 尽管技术上是电动机,由于它产生运动的能力,但这种装置在应用中是薄弱而不实用的,这是有助于达文波的第一步创建第一个实用电动机。

英格兰:迈克尔法拉德1831年在欧洲发明了第一个弱直流电机。

英格兰:威廉鲟鱼1832年创建了自己的电动机。他的设计使用了换向器和旋转磁铁。鲟鱼在发明电流计时,在英格兰的电气社会中仍然活跃在他的余生中。

德国:1834:莫里茨·赫尔曼·雅各比设计了一个能直接旋转的早期电动机

法国:希波吕忒Pixii是一个像达维斯特一样的法国发明者,理论上没有正式的背景。PIXII也使用电磁铁。1832年,他通过使用手摇磁铁来发明第一AC发电机。他起初没有使用换向器。

资源
以上:Joseph Henry的磁铁之一,有些激发了达文波特的东西
了解更多信息亚博体育官方appSmalley-Davenport Shop在布兰登(Forestdale)>
资源

达文波特改善了他的工作:

达文波特搬到纽约市,并建立了一个靠近华尔街的车间。他制造了赎金煮他的业务伙伴。厨师维护了对纽约的达文波特商店的控制,而达文主本人经常返回佛蒙特州的车间。他建造了许多新版本的马达。他甚至能够建造电动钢琴。达文托致致力于尝试使用电机以编织丝绸,谷物收获,车床和铣削木材,树皮铣削,糖磨,耕种和印刷。1840年,托马斯·达文波特建造了一个更强大的电机来运行印刷机。他用他的新闻发布了一个有权的工作电磁铁和力学智能人。不幸的是,他无法使电机有利可图。当时可用的电池质量差,而且他们提供了不一致的力量。电池的成本也使他的发明很难出售。蒸汽机被证明对工业用途更加实用。Davenport的电机以后被Edison的创新者使用,以开发更高级的发明。当跑向达文口的电机产生的电力时,并且是最早的DC发电机之一。

1849年,美国参议院致力于将一大笔资金从华盛顿D.C.建造一个电磁机推进的火车到巴尔的摩。努力运行查尔斯格拉夫顿页面。页面本人自1830年以来,他自己已经尝试了电力和磁力,并进行了设计列车。达维斯特评论了为什么他们在已经创造了必要的电机时应该花这么多。按页面运行的实验失败。充满乘客的21k磅的火车确实达到每小时19英里,但绕过绕组的绝缘层和电池损坏。机车必须以损坏的状态返回华盛顿。

他把未来想象成到处都是为人类工作的大型电动马达。回到佛蒙特州后,他破产了,并决定写一本关于电机在未来的作用的书。亚博体育官方app他的书没有写完。不幸的是,达文波特英年早逝,身无分文。他的发明带来的影响,以及他对未来的展望,使他成为电力史上的重要组成部分。

奖励/荣誉:他在接受他的工作之前去世前去世了
学校:
没有,他是一个学徒,成为铁匠。工程师/发明人在此时在该领域有正式教育并没有正式的电磁类或电器的其他领域,这是不常见的。
出版物/专利:许多与电动机有关的专利

* Thomas Davenport发明了北美的第一个实用电动机,欧洲的其他工作是独立完成的。

博士的文章。坦率的灯芯:
是发表在机械工程杂志1999年7月。
©2010 ASME。与许可一起使用。

铁匠的电机

电、磁和运动:一位自学成才的佛蒙特人为照亮世界指明了方向。

坦弗灯芯

n 1833年春天,是一个自我教育的但贫困的铁匠在森林代尔,vt。,托马斯达文波特的名字听到了一些好奇的新闻。事实证明,这个消息不仅会改变他的生活,而且最终会改变地球上几乎每个人的生活。达文波特的好奇心导致了他的第一旋转电机的发明。今天,我们将把它描述为一个分流卷笔和换向器直流电动机。

电动机的发明者托马斯·达文波特(Thomas Davenport)是一位自学成才、热爱阅读的铁匠。

唤醒铁匠的好奇心的重要消息是Penfield和哈蒙德铁厂,在皇冠点哈姆雷特湖的另一边铁维尔在纽约州,正在使用一种分离碎石的新方法。该过程用磁化钉安装在旋转木桶上,该旋转的木滚筒吸引了具有最高铁含量的铣削。较高纯度原料可以进料到炉子,提高它们生产的铁的生产率和质量。这很重要,因为最近的介绍和预期的铁路迅速扩张是显着增加对优质铁的需求。

这个方法是由纽约州奥尔巴尼的约瑟夫·亨利发明的。事实上,据说亨利的电磁铁足以举起铁匠的铁砧。它在铁矿石分离过程中的使用是电力首次用于商业目的,从而开创了电力工业。

当这种新过程刺激他的兴趣时,托马斯达维斯没有先前了解磁性和电力中的发现。他于1802年出生在威廉斯敦境外的一个农场,VT。,12名儿童八分之一。当托马斯是10时,他的父亲去世了。学校教育机会很少,在14岁时被抓住了七年的铁匠。他的房间和董事会和每年六周的农村教育提供了在硕士店的服务中。这项工作很难,但是这个男孩后来被记住了,他的好奇心,他对乐器的兴趣,以及他对书籍的热情。

一旦他在1823年被解放出来,达文波特在绿山脉上乘坐绿色山脉,在布兰登镇的一个哈姆雷德,vt。,有铁工业的地方。他建立了自己的勉强成功的商店,娶了当地商家的女儿,开始了一个家庭。

他唯一的学习方法就是自我教育。当来自铁厂的消息激起了他的好奇心后,他开始阅读书籍和期刊,并开始阅读那些开始解开电和磁之谜的实验和发现。亚博体育官方app

电流

自本杰明富兰克林在1752年,已经超过80年,通过在风暴期间飞越费城的风筝,从Leyden Jars和Skity的电力试验到静电。

达文波特的电气“火车的模型。圆形轨道直径为4英尺。电源由固定电池供应到移动电力机车,使用轨道作为电力的导体。

新时代开始于1800年,当时亚历山德罗·沃尔塔展示了一种电堆,这种电池通过两种不同金属之间的化学反应直接产生电能。像莱顿瓶这样的静电电池在放电时只能提供突然的电脉冲。这是第一次,调查人员可以获得连续数小时的电流,而不是依赖于莱顿瓶中不稳定的火花。

1820年,丹麦实验者Hans Osted表明,在他结束时,富兰克林已经出错了电力和磁力。当他通过电线和电池关闭电路时,附近罗盘的针移动了附近的罗盘的针。这表明电力导致磁性。Andre-Marie安培在法国很快表明磁效应可以通过卷绕线来乘以。威廉·斯特氏王于1825年通过包裹着绝缘马蹄形铁芯的未绝缘线圈来了解了1825年的下一步,从而制作了第一个电磁铁,其提升了大约5磅。亚博体育官方app

现在表明电力可以产生磁性,所以逆转的问题:磁力是否会产生电力。第一次尝试包括在电线附近保持磁铁。没有观察到电力。然后,在1831年,当他移动垂直于磁场的圆盘时,迈克尔法拉第成功地通过磁力产生电力。几乎同时,Joseph Henry,Inventor的矿石分离过程中如此兴奋的达维口,使用了自己设计的更强大的升降磁铁来表明可以通过改变磁体的强度来从磁性产生电力。

磁力可能导致电力的发现是对现代电网的重要一步。唯一以前证明的用于生产电力的技术是Von Guericke的有限潜在的静电发电机和Volta的化学反应电池。

约瑟夫·亨利将成为唯一一个用自己的名字来表示电的单位的美国人:“亨利”是电感量的单位。1826年,亨利作为奥尔巴尼学院的教授开始了他在电磁学方面的开创性工作。1833年,他去了普林斯顿大学。1846年至1878年,他担任史密森学会的创始秘书。

在奥尔巴尼,亨利开发了一个可以提升2,000磅的肌电杀菌。他通过在几个平行电路上包裹一英里的绝缘电线来围绕柔软的铁芯包裹着他从皇冠点铁工程采购的柔软铁芯,该公司最终设计了使用他的矿石电磁铁的机器。

亨利开发的铁分离技术在某种意义上是棉杜松子酒的磁性当量。通过Eli Whitney在1794年发明的装置,在旋转鼓上使用尖峰以梳理来自纤维的种子。第一次生长棉花是有利可图的,因为单个工人可以产生50磅。每天纯棉。脱粒机正在建立在类似的原则上。用木连枷击打小麦的古老过程将谷物分离从糠的粒子被旋转鼓上的尖峰取代。

达文波特还吸引了电机

在他了解到亨利磁铁之后,达文波特在马上赶到了25英里的皇冠点,以见证磁提升力的奇观。令人惊叹的景点进一步发炎了他的兴趣。他决定向南方南方的另一英里,到奥尔巴尼,以满足亨利,只是找出他已经搬到了普林斯顿。

带着钱回家后,达文波特叫来了他的兄弟,一个小贩,和他一起推着他的车去Crown Point另一次旅行。一到那里,他们就拍卖了哥哥的产品,用一匹好马换了一匹劣马,以筹钱买磁铁。当他们回到家时,弟弟建议通过收费展示磁铁来收回成本。

达文波特在马上走了25英里的皇冠点,以见证磁力提升力的奇观。

Thomas Davenport有其他计划。他将磁铁展示并作为他的妻子拆除磁铁,注意到其建设方法。然后,他开始自己的实验,并建成了自己的设计磁铁。绝缘电线是必需的,但只有裸线可用。艾米莉达文波特将她的婚纱切成丝绸的条带,以提供必要的绝缘保温,允许最大绕组。

磁铁的电源是由伏特开发的原电池。它用一桶弱酸作为电解质。桶中装有用于电极的不同金属的同心圆筒;它们被连接起来为磁铁提供外部电流。

达文波在车轮上安装了一块磁铁;另一块磁铁被固定在一个固定的架子上。两个磁铁之间的相互作用使转子转了半圈。他了解到,通过把导线倒向其中一个磁铁,他可以让转子完成另半圈。达文波特随后设计了我们现在所说的电刷和换向器。机架上的固定导线向分段导线供电,分段导线向安装在转子上的电磁铁供电。这提供了每次旋转两次转子安装磁体的极性的自动反转,导致连续旋转。

这个达文波特发动机的专利局模型现在放在华盛顿的史密森学会。阅读有关实验和发亚博体育官方app现的书籍激发了DavenportÕs的兴趣,并导致他发明了电动机。

电机有可能在达文波特的商店推动一些设备,但他有更大的想法。蒸汽机车和铁路的时代刚刚开始,但已经锅炉的故障和爆炸已经变得频繁,悲惨发生。达文波的解决方案是电力机车。他建造了一种在圆形轨道上运行的模型电动火车;使用轨道从固定电池供电,以传递电力的导体从静止电池到移动电力机车。

然而,当达文波特前往华盛顿申请专利时,他的申请被拒绝了:他之前没有电气设备的专利。

他开始参观大学,会见自然哲学教授,他们可能会检查他的发明,并向专利局提供支持信。他的旅行把他带到了位于纽约州特洛伊市的新伦斯勒学院(Rensselaer Institute),这是由斯蒂芬·范·伦斯勒(Stephen Van Rensselaer)于1824年创立的美国第一所工程学院。

作为拥有土地的八代赞助人中的最后一代,凡·伦斯勒曾是监督伊利和尚普兰运河(1825年开通)建设的专员。学校的任务是培养合格的教师,向农民和机械师的儿女传授将科学应用于共同生活目的的方法。

达文波特达君斯·伊斯顿(Amos Ieton)的成立律师,伊斯·伊顿,植物学院,地质学家,化学家,教育家和创新者,以及由汽车的自我教育的铁匠令人惊讶。伊顿伊顿为特洛伊公民安排了额外的展览,而斯蒂芬·瓦斯·勒斯勒本人本人买了达文波特的电机为学校。该国家的第一所工程学院现在拥有世界上第一款电动机。

随着他的电机销售,达文波特能够购买一系列绝缘电线,他回到家建造另一台电机。他前往普林斯顿迎接约瑟夫亨利,然后到宾夕法尼亚大学,以满足本杰明富兰克林教授,本杰明富兰克林的孙子和一个优秀的科学家。

自我教育的铁匠,现在对这个国家的学习最突出的人印象深刻,返回专利局,用信件和工作模型。然而,他的烦恼尚未结束。在检查之前,该模型被火摧毁。他建造了另一个并再次尝试。最后,在1837年2月25日在2537年2月25日发给了他的电动机的托马斯·达文波特的第一专利。

科学界和媒体的反应是非常兴奋和高期望。《西利曼科学杂志》(Silliman's Journal of Science)的创始人本杰明·西利曼(Benjamin Silliman)写了一篇长篇文章,得出结论称,一种巨大但未知的能量出人意料地被置于人类手中。《纽约先驱报》宣告了一场哲学、科学、艺术和文明的革命:“当达文波特先生驾驶他的车轮时,神秘而神秘的磁力原理正以其所有的辉煌和能量展现出来。”

达文波特在华尔街附近建立了一个实验室和车间,希望吸引投资者。1844年将电报商业化的塞缪尔·莫尔斯(Samuel Morse)前来观察。为了进一步宣传他的马达,达文波特创办了自己的报纸《电磁铁和机械情报员》,并用他的电动机驱动他的轮转印刷机。

发动机在技术上取得了惊人的成功,但在商业上却失败了。没有人知道如何预测化学电池的能量,而电池驱动的发动机也无法与蒸汽机竞争。承诺提供资金,但没有兑现。破产和痛苦的达文波特回到佛蒙特州,开始写一本书描述他的工作和他对电动马达的愿景。他死于1851年,享年49岁,只留下了一份计划书。

电机不断运转

达维斯特无法预测的,还有其他20年来描述的是,他的电机将被水或蒸汽功率转动,并将反向操作,作为发电机。在他的死亡40年内,电动火车和手推车已经变得普遍,达文波特的机器在发电站和他的电机上产生电力,然后将这一电力转化回机械动力以移动汽车。

Thomas Edison于1879年发明了电灯泡,使用化学电池为他的实验供电,但他认识到中央发电厂和配电系统的需求为客户提供电力。1882年,他的珍珠街站在曼哈顿下曼哈顿采用蒸汽发动机推动分流卷笔和换向器直流发电机的托马斯达文波特45年来发明。认识到,扩大需求需要大规模的新制造业和服务业,爱迪生开始了斯克人的制造业设施,即将成为一般电气公司的一般电气公司。该公司的首批产品是复制托马斯达文波特的设计和原则的电机和发电机。

当爱迪生于1931年死亡时,有人建议所有电力应关闭五分钟,以确认伟大的发明人,但是这种行动被认为实际上是不可能的。对爱迪生的终极致敬是,在他的一生中,他的发明的好处已成为日常生活的重要组成部分。

达文波特在世界为他的发明准备之前去世了30年。如今,世界和电力的电气的电气化现在可以被视为人类历史中最大的技术奇迹。电光将人体活动延长至每天24小时。现在采取了电动制冷。空调使最荒凉的地区变得舒适,为全年的生活和催产新的主要城市。无需电力,我们的通信,计算和信息系统无法存在。Thomas Davenport,虽然今天记得很少,但在制造所有可能的情况下起到了重要的部分。

是发表在机械工程杂志©2010 ASME。与许可一起使用。




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M.Whelan,Edwin Reilly博士和弗兰克·威克博士

来源:

美国电气先驱,他们自己的话。Stephen P. Tubbs编辑,m.c.p.e.。2003.
——美国国会图书馆,托马斯·达文波特论文
-铁匠电机,弗兰克威克斯博士Asme
- 浅磁场实验室,WW.NHMFL.GOV
——达文波特,维基百科
-让电为人类工作:http://www.hbci.com/~wenonah/history/edpart2.htm-
-Wired.com
-德意志博物馆

照片:
史密森尼人
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