George Westinghouse

George Westinghouse
Westinghouse 1884
Född	( 1846-10-06 ) 6 oktober 1846 Central Bridge, New York , USA
dog	12 mars 1914 (1914-03-12) (67 år gammal) New York City , USA
Känd för	Grundare av det ursprungliga Westinghouse Electric Corporation
Make	Marguerite Erskine Walker . . ( m. 1867 <a i=3>). ​
Barn	1
Utmärkelser	John Fritz-medalj (1906) IEEE Edison-medalj (1911)
Signatur

George Westinghouse Jr. (6 oktober 1846 – 12 mars 1914) var en amerikansk entreprenör och ingenjör baserad i Pennsylvania som skapade järnvägsluftbromsen och var en pionjär inom den elektriska industrin , och fick sitt första patent vid 19 års ålder. Westinghouse såg potentialen i att använda växelström för elkraftdistribution i början av 1880-talet och lade alla sina resurser på att utveckla och marknadsföra den. Detta satte Westinghouses verksamhet i direkt konkurrens med Thomas Edison , som marknadsförde likström för eldistribution. 1911 mottog Westinghouse American Institute of Electrical Engineers (AIEE) Edison-medalj "För meriterande prestation i samband med utvecklingen av växelströmssystemet . " Han grundade Westinghouse Electric Corporation 1886.

Tidiga år

George Westinghouse föddes 1846 i Central Bridge, New York (se George Westinghouse Jr. Birthplace and Boyhood Home ), son till Emeline (Vedder) och George Westinghouse Sr., en maskinverkstadsägare. Hans förfäder kom från Westfalen i Tyskland, som först flyttade till England och sedan emigrerade till USA. Namnet hade angliserats från Westinghausen.

Från sin ungdom var Westinghouse begåvad med maskiner och affärer. När inbördeskriget bröt ut 1862 tog den 15-åriga Westinghouse värvning i New Yorks nationalgarde och tjänstgjorde tills hans föräldrar uppmanade honom att återvända hem. Året därpå övertalade han sina föräldrar att tillåta honom att återinträda, varpå han gick med i kompani M av 16:e New Yorks kavalleri och fick befordran till korpral. I december 1864 avgick han från armén för att gå med i marinen , och tjänstgjorde som tillförordnad tredje assisterande ingenjör på kanonbåten USS Muscoota till slutet av kriget. Efter hans militära utskrivning i augusti 1865 återvände han till sin familj i Schenectady och skrev in sig på Union College . Han tappade intresset för läroplanen och hoppade av under sin första termin.

Westinghouse var 19 år gammal när han skapade sin första uppfinning, en roterande ångmaskin . Han utarbetade också Westinghouse Farm Engine . Vid 21 års ålder uppfann han en "bilersättare", en anordning för att styra urspårade järnvägsvagnar tillbaka till spåren, och en vändbar groda , en anordning som användes med en järnvägsväxla för att styra tåg på ett av två spår.

Luftbromsar

Huvudartikel: Järnvägsluftbroms § Westinghouse luftbroms

Westinghouse Steam and Air Brakes ( US-patent 144 006 )

Ungefär vid denna tidpunkt bevittnade han ett tågvrak där två ingenjörer såg varandra, men inte kunde stoppa sina tåg i tid med de befintliga bromsarna. Bromsmän var tvungna att springa från bil till bil, på catwalks ovanpå bilarna, och bromsa manuellt på varje bil.

1869, vid 22 års ålder, uppfann Westinghouse ett järnvägsbromssystem med hjälp av tryckluft. Westinghouse-systemet använde en kompressor på loket, en reservoar och en speciell ventil på varje vagn, och ett enda rör som löpte längs tåget (med flexibla anslutningar) som både fyllde på reservoarerna och kontrollerade bromsarna, vilket gjorde att ingenjören kunde applicera och släpp bromsarna samtidigt på alla bilar. Det är ett felsäkert system, eftersom varje brott eller frånkoppling i tågröret kommer att bromsa i hela tåget. Den patenterades av Westinghouse den 28 oktober 1873.

Westinghouse eftersträvade många förbättringar av järnvägssignaler (som då använde oljelampor). 1881 grundade han Union Switch and Signal Company för att tillverka sina signalerings- och switchuppfinningar.

Elkraftdistribution

Westinghouse Electric Company 1888-katalog som annonserar deras "Alternating System"

Westinghouses intressen för gasdistribution och telefonväxling ledde till att han började intressera sig för det då nya området för elkraftdistribution i början av 1880-talet. Elektrisk belysning var en växande verksamhet med många företag som byggde utomhus likström (DC) och växelström (AC) bågbelysning baserade gatubelysningssystem. Samtidigt lanserade Thomas Edison det första likströmsverktyget designat för att belysa hem och företag med sin patenterade glödlampa . 1884 började Westinghouse utveckla sitt eget DC-belysningssystem och anlitade fysikern William Stanley för att arbeta med det. Westinghouse blev medveten om de nya europeiska växelströmssystemen 1885 när han läste om dem i den brittiska tekniska tidskriften Engineering . AC hade förmågan att "trappas upp" i spänning av en transformator för distribution och sedan "trappas ner" av en transformator för konsumentbruk, vilket gjorde det möjligt för stora centraliserade kraftverk att leverera el på långa avstånd i städer med mer spridd befolkning. Detta var en fördel gentemot de lågspänningssystem som marknadsförs av Thomas Edisons elverk som hade en begränsad räckvidd på grund av de låga spänningar som användes. Westinghouse såg AC:s potential att uppnå större skalfördelar som ett sätt att bygga ett verkligt konkurrenskraftigt system istället för att helt enkelt bygga ett annat knappt konkurrenskraftigt DC-belysningssystem med patent som är tillräckligt olika för att komma runt Edison-patenten.

Westinghouse-patent för ett AC-belysningssystem med batteribackup från 1887 ( US Patent 373 035 )

1885 importerade Westinghouse ett antal Gaulard-Gibbs-transformatorer och en Siemens AC- generator för att börja experimentera med AC-nätverk i Pittsburgh . Stanley, assisterad av ingenjörerna Albert Schmid och Oliver B. Shallenberger , utvecklade Gaulard-Gibbs transformatordesign till den första praktiska transformatorn. 1886, med Westinghouses stöd, installerade Stanley det första flerspänningsväxelströmssystemet i Great Barrington, Massachusetts , ett demonstrationsbelysningssystem som drivs av en vattenkraftsgenerator som producerade 500 volt växelström, steg ner till 100 volt för att tända glödlampor i hem och företag . Samma år bildade Westinghouse " Westinghouse Electric & Manufacturing Company "; 1889 döpte han om det till "Westinghouse Electric Corporation".

Strömningskrig

Huvudartikel: Strömmarnas krig

Westinghouse-företaget installerade ytterligare 30 AC-belysningssystem inom ett år och i slutet av 1887 hade det 68 växelströmsstationer till Edisons 121 DC-baserade stationer. Denna konkurrens med Edison ledde i slutet av 1880-talet till vad som har kallats " strömningskriget " där Thomas Edison och hans företag anslöt sig till en spridande allmän uppfattning om att de höga spänningarna som används i AC-distribution var osäkra. Edison föreslog till och med att en AC-generator från Westinghouse skulle användas i staten New Yorks nya elektriska stol . Westinghouse hade också att göra med en AC-konkurrent, Thomson-Houston Electric Company , som hade byggt 22 kraftverk i slutet av 1887 och 1889 hade köpt ut en annan konkurrent, Brush Electric Company . Thomson-Houston utökade sin verksamhet samtidigt som han försökte undvika patentkonflikter med Westinghouse, arrangerade avtal som att komma överens om belysningsföretagets territorium, betala en royalty för att använda Stanleys transformatorpatent och tillåta Westinghouse att använda deras patent på Sawyer-Man- glödlampor . . Edison-företaget, i samverkan med Thomson-Houston, lyckades år 1890 arrangera att den första elektriska stolen drevs med en AC-generator från Westinghouse, vilket tvingade Westinghouse att försöka blockera denna flytt genom att anlita dagens bästa advokat för att (misslyckat) försvara William Kemmler , den första mannen som var planerad att dö i stolen. Strömkriget slutade med att finansmän, som JP Morgan , pressade Edison Electric mot AC och tryckte ut Thomas Edison. År 1892 slogs Edison-företaget samman med Thomson-Houston Electric Company för att bilda General Electric , ett konglomerat med Thomson-Houstons styrelse i kontroll.

Utveckling och konkurrens

Under denna period fortsatte Westinghouse att satsa pengar och tekniska resurser i målet att bygga ett helt integrerat AC-system, skaffa Sawyer-Man-lampan genom att köpa Consolidated Electric Light, utveckla komponenter som en induktionsmätare och erhålla rättigheterna till uppfinnaren Nikola Tesla s borstlösa AC- induktionsmotor tillsammans med patent på en ny typ av elektrisk kraftfördelning, flerfas växelström. Förvärvet av en möjlig växelströmsmotor gav Westinghouse ett nyckelpatent för sitt system, men den ekonomiska påfrestningen med att köpa upp patent och anställa ingenjörerna som behövdes för att bygga den innebar att utvecklingen av Teslas motor måste ställas på is ett tag.

1890 var Westinghouses företag i trubbel. Den nära kollapsen av Barings Bank i London utlöste den finansiella paniken 1890, vilket fick investerare att ta in sina lån. Den plötsliga kontantbristen tvingade företaget att refinansiera sina skulder. De nya långivarna krävde att Westinghouse skulle skära ner på vad som såg ut som överdrivna utgifter för förvärv av andra företag, forskning och patent.

Arbetare med en av de två Westinghouse-generatorerna som används i Ames Hydroelectric AC-kraftinstallation

1891 byggde Westinghouse ett vattenkraftverk för växelström, Ames Hydroelectric Generating Plant nära Ophir, Colorado. Anläggningen levererade ström till Gold King Mine 5,5 miles away. Detta var den första framgångsrika demonstrationen av långdistansöverföring av industriell växelströmseffekt och använde två 100 hk Westinghouse-generatorer, varav en fungerade som en generator som producerade 3000 volt, 133-Hertz, enfas växelström, och den andra användes som en AC-motor. I början av 1893 hade Westinghouse-ingenjören Benjamin Lamme gjort stora framsteg med att utveckla en effektiv version av Teslas induktionsmotor och Westinghouse Electric började märka deras kompletta flerfasiga AC-system som "Tesla Polyphase System", och tillkännagav att Teslas patent gav dem patentprioritet framför andra AC-system och deras avsikter att stämma patentintrång.

1893 vann George Westinghouse anbudet att tända 1893 års Columbian-utställning i Chicago med växelström, något underbud för General Electric för att få kontraktet. Denna världsutställning ägnade en byggnad åt elektriska utställningar. Det var en nyckelhändelse i växelströmshistorien, då Westinghouse visade säkerheten, tillförlitligheten och effektiviteten hos ett helt integrerat växelströmssystem för den amerikanska allmänheten.

Flygfoto över Niagarafallen , med American Falls till vänster och Canadian Horseshoe Falls till höger

Westinghouses demonstration att de kunde bygga ett komplett AC-system på Columbian Exposition var avgörande för att de fick kontraktet för att bygga ett tvåfas AC-genereringssystem, Adams Power Plant , vid Niagara Falls 1895. Samtidigt togs ett kontrakt till bygga det trefasiga AC-distributionssystem som projektet behövde tilldelades General Electric. I början till mitten av 1890-talet såg General Electric, med stöd av finansmannen JP Morgan , inblandad i kostsamma uppköpsförsök och patentstrider med Westinghouse Electric. Tävlingen var så kostsam att ett avtal om patentdelning undertecknades mellan de två företagen 1896.

Andra projekt

1889 köpte Westinghouse flera gruvanspråk i Patagoniabergen i sydöstra Arizona och bildade Duquesne Mining & Reduction Company. Ett år senare grundade han det som nu är spökstaden Duquesne för att använda som sitt företags huvudkontor. Han bodde i ett stort viktorianskt ramhus, som fortfarande står kvar, men i förfall. Duquesne växte till över 1 000 invånare och gruvan nådde sin toppproduktion i mitten av 1910-talet.

När växelströmsnäten expanderade vände Westinghouse sin uppmärksamhet mot elproduktion. Till en början var de tillgängliga genereringskällorna hydroturbiner där fallande vatten var tillgängligt och fram- och återgående ångmaskiner där det inte fanns. Westinghouse ansåg att fram- och återgående ångmaskiner var klumpiga och ineffektiva, och ville utveckla någon klass av "roterande" motorer som skulle vara mer eleganta och effektiva.

En av hans första uppfinningar hade varit en roterande ångmaskin, men den hade visat sig opraktisk. Den brittiske ingenjören Charles Algernon Parsons började experimentera med ångturbiner 1884, med början med en 10-hästkrafter (7,5 kW) turbin. Westinghouse köpte rättigheterna till Parsons turbin 1885, förbättrade Parsons teknologi och ökade dess skala.

George Westinghouses residens i Washington, DC , från 1901 till 1914

1898 demonstrerade Westinghouse en enhet på 300 kilowatt, som ersatte kolvmotorer i hans luftbromsfabrik. Nästa år installerade han en enhet på 1,5 megawatt, 1 200 rpm för Hartford Electric Light Company .

Westinghouse utvecklade sedan ångturbiner för maritim framdrivning. Stora turbiner var mest effektiva vid cirka 3 000 rpm, medan en effektiv propeller arbetade med cirka 100 rpm. Det krävde reduktionsväxling, men att bygga reduktionsväxling som kunde arbeta vid högt varvtal och hög effekt var svårt, eftersom en liten snedställning skulle skaka sönder drivlinan. Westinghouse och hans ingenjörer tog fram ett automatiskt inriktningssystem som gjorde turbinkraft praktisk för stora fartyg.

Westinghouse förblev produktiv och uppfinningsrik nästan hela sitt liv. Liksom Edison hade han ett praktiskt och experimentellt mönster. En gång i tiden började Westinghouse arbeta med värmepumpar som kunde ge värme och kyla.

Westinghouse var ute efter en evighetsmaskin , och den brittiske fysikern Lord Kelvin , en av Westinghouses korrespondenter, sa till honom att han skulle bryta mot termodynamikens lagar . Westinghouse svarade att det kan vara fallet, men det gjorde ingen skillnad. Om han inte kunde bygga en evighetsmaskin skulle han fortfarande ha ett värmepumpsystem som han kunde patentera och sälja.

Med introduktionen av bilen efter sekelskiftet gick Westinghouse tillbaka till tidigare uppfinningar och tog fram en tryckluftstötdämpare för bilupphängningar.

Personligt liv, senare liv och död

George Westinghouse, ca. 1906

1867 träffade Westinghouse och gifte sig snart med Marguerite Erskine Walker. De var gifta i 47 år och hade en son, George Westinghouse III, som hade sex barn.

Westinghouse förblev en kapten för amerikansk industri fram till 1907, då den finansiella paniken 1907 ledde till att han avgick från kontrollen över Westinghouse-företaget. År 1911 var han inte längre aktiv i näringslivet och hans hälsa var på tillbakagång.

George Westinghouse dog den 12 mars 1914 i New York City vid 67 års ålder. Han begravdes först på Woodlawn Cemetery, Bronx, NY och togs sedan bort den 14 december 1915. Som inbördeskrigsveteran begravdes han på Arlington National Cemetery , tillsammans med sin fru Marguerite, som överlevde honom med tre månader. Hon hade också initialt begravts i Woodlawn och tagits bort och begravts på nytt samtidigt som George.

Arbetsmarknadsrelationer

En sexdagars arbetsvecka var regeln när George Westinghouse invigde den första halvdagen på lördagen i sin fabrik i Pittsburgh 1881.

Heder och utmärkelser

Westinghouse Memorial i Schenley Park

1918 raserades hans tidigare hem, Solitude, och landet gavs till staden Pittsburgh för att etablera Westinghouse Park . 1930 Westinghouse Memorial , finansierat av hans anställda, i Schenley Park i Pittsburgh. George Westinghouse Bridge, också namngiven till hans ära, ligger nära platsen för hans Turtle Creek-anläggning. Dess plakett lyder:

I DRIFTIGHET AV BEGRÄNSNING, I STORHET OCH I ANVÄNDBARHET FÖR MÄNSKLIGHETEN TYPIFIERAR DENNA BRO KARAKTÄREN OCH KARRIÄREN HOS GEORGE WESTINGHOUSE 1846–1914 TILL VES ÄRA DEN INvigdes 1910 SEPTEMBER,

George Westinghouse Jr. Birthplace and Boyhood Home i Central Bridge, New York , listades i National Register of Historic Places 1986.

1989 valdes Westinghouse in i National Inventors Hall of Fame .

Patent

• US-patent 34 605 , spannmåls- och frövinnare
• US-patent 106 899 , förbättringar av ångmaskin och pump
• US patent 109 695, förbättring av atmosfäriska bilbromsrör
• US patent 136 631 , förbättring av ångkraft-bromskopplingar
• US-patent 149 901, förbättring av ventiler för vätskebromsrör
• US patent 159 533 , pneumatisk pump
• US patent 218 149 , förbättring av vätsketrycksbromsanordningar
• US patent 280 269 , vätsketrycksregulator
• US patent 366 362 , elektrisk omvandlare
• US patent 399 639 , system för elektrisk distribution
• US patent 314 089 , system för skydd av järnvägsspår och gasledningar
• US-patent 400 420 , vätskemätare
• US-patent 425 059 , automatisk bromsmekanism med vätsketryck
• US patent 427 489 , elmätare för växelström
• US-patent 437 740 , automatisk broms med vätsketryck
• US patent 446 159 , omkopplare och signalapparat
• US-patent 454 129 , rörkoppling
• US-patent 497 394 , elektrisk järnväg
• US patent 499 336 , draganordningar för bilar
• US patent 543 280 , elektrisk glödlampa
• US-patent 550 465 , elektrisk järnväg
• US-patent 579 506 , strömsamlande anordning för järnvägsfordon
• US-patent 595 007 , hiss
• US-patent 595 008 , elektrisk järnväg
• US-patent 609 484 , automatisk broms med vätsketryck
• US-patent 672 114, draganordning för järnvägsvagnar
• US-patent 672 117 , dragutrustning och poleranordning
• US-patent 676 108 , elektriskt järnvägssystem
• US-patent 687 468 , dragutrustning och poleringsanordning
• US patent 727 039 , automatisk vätsketrycksbromsanordning
• US patent 922 827 , utväxling
• US-patent 995 508 , turbin med elastisk vätska
• US-patent 1 119 913 , elektrisk järnväg

Bibliografi

Extern video
Booknotes- intervju med Jill Jonnes om Empires of Light , 26 oktober 2003, C -SPAN

• American Society of Mechanical Engineers, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers . Elektrifieringen av järnvägar , G. Westinghouse. Sida 945+.
• Fraser, JF (1903). Amerika på jobbet . London: Cassell. Sida 223+.
• Leupp, Francis E. (1918). George Westinghouse; hans liv och prestationer Boston: Little, Brown and Company.
• Hubert, PG (1894). Män av prestation. Uppfinnare . New York: Charles Scribners söner. Sida 296+.
•   Jonnes, Jill (2003). Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse och Race to Electrify the World . New York: Random House. ISBN 978-0-375-75884-3
•   Klein, Maury (2009). Kraftmakarna: Ånga, elektricitet och männen som uppfann det moderna Amerika . New York: Bloomsbury Press. ISBN 978-1596916777
•   Moran, Richard (2002). Bödelns ström: Thomas Edison, George Westinghouse och uppfinningen av den elektriska stolen New York: Alfred A. Knopf. ISBN 978-0-375-72446-6
• New York Air Brake Company. (1893). Instruktionsbok . 1893.
• Prout, Henry G. A Life of George Westinghouse .
• Westinghouse Air Brake Company. (1882). Westinghouse automatisk broms . (red., Patent på sid. 76.)

externa länkar

• Westinghouse Corporation
• Booknotes- intervju med Jill Jonnes om Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse and the Race to Electrify the World, 26 oktober 2003.
• ANC Explorer – Westinghouses grav på Arlington National Cemetery