Thomas Davenport brevet la première presse à imprimer électrique Enfin, avec son brevet en main en 1837, Davenport commence à chercher des acheteurs. Il a installé son moteur dans un petit train qui fonctionnait sur sa propriété. Puis en 1840, il l’utilise pour imprimer L’Electro-Magnétique et Mécanique Intelligence, la première presse à imprimer dirigée par un moteur électrique.
25 février 1837 : Le moteur électrique de Davenport est branché1837 : L’Office des brevets des États-Unis approuve la demande de brevet de Thomas Davenport sur une « Amélioration des machines de propulsion par magnétisme et électro-magnétisme ». Nous l’appellerions un moteur électrique. Davenport était un forgeron du Vermont et un bricoleur amateur, pas un scientifique ou un ingénieur de formation. Lorsqu’il a entendu parler d’une machine qui utilisait un électroaimant pour séparer le minerai de fer de haute qualité de la matière de qualité inférieure, il est devenu intrigué. Incapable de rencontrer l’inventeur, il a vendu le cheval de son frère et un certain nombre d’autres biens pour acheter son propre électroaimant.
Comme de nombreux lecteurs de Wired, Davenport a ensuite procédé au démontage du gadget astucieux qu’il venait d’acheter afin de découvrir comment il était fabriqué. Bientôt, il fabriquait ses propres batteries et électroaimants et, en six mois, il avait mis au point un moteur alimenté en courant continu à partir d’une cellule humide galvanique. L’épouse de Davenport, Emily, a conservé des notes pour lui et a même suggéré des modifications et des matériaux à utiliser dans ses expériences. Elle a également fourni des bandes de soie de sa robe de mariée à utiliser comme isolant pour les fils.
En lisant la demande de brevet , on peut presque voir le cerveau des examinateurs de brevets exploser tranquillement. L’électricité était encore un concept assez nouveau, malgré le fait que les gens l’expérimentaient depuis près d’un siècle et que personne n’avait essayé de breveter un appareil électrique auparavant. L’application de trois pages est élégante, concise et précise, mais la description est un peu difficile à suivre à certains endroits – et c’est avec l’avantage de 170 années supplémentaires de connaissances électriques derrière nous.
La première demande de brevet de Davenport a été rejetée. Après avoir obtenu l’approbation d’un certain nombre d’hommes de science distingués, construit un modèle de travail, reconstruit le modèle après qu’il a été détruit dans un incendie et soumis à nouveau sa demande, Davenport a finalement obtenu le brevet qu’il cherchait. Il a été délivré le brevet américain n ° 132, car les 9 957 brevets délivrés entre le 31 juillet 1790 et le 13 juillet 1836 n’étaient pas numérotés.
Davenport avait de grands espoirs pour son invention : il prévoyait de l’utiliser pour alimenter des machines d’atelier et même des locomotives. Il a installé un atelier près de Wall Street à New York et a publié son propre journal promotionnel, The Electro-Magnet and Mechanics Intelligencer , qu’il a imprimé sur une presse à imprimer à moteur électrique. Mais en tant qu’entreprise, le moteur électrique a été un flop. Les batteries de l’époque étaient trop faibles, trop volumineuses et trop imprévisibles pour fournir une alimentation fiable. Cela n’a pas empêché l’intrépide Vermontois d’inventer une locomotive électrique et même un piano électrique.
Il a fallu près de 50 ans avant que des inventeurs comme Thomas Edison commencent à utiliser le moteur de Davenport à l’envers pour générer de l’énergie, ce que Davenport n’avait jamais prévu (mais que Faraday a démontré en 1831). Une fois qu’il était possible d’utiliser de l’eau ou de la vapeur pour produire de l’électricité en grande quantité à l’aide de ces générateurs, les moteurs électriques sont devenus plus pratiques et ont rapidement été utilisés dans les trains et les chariots , tout comme Davenport l’avait envisagé.
Davenport serait mort en faillite, quelques jours avant son 49e anniversaire en 1851. Son modèle de brevet pour le moteur électrique se trouve maintenant à la Smithsonian Institution à Washington.
Le moteur électrique est breveté, le 25 février 1837
Dans les années 1830, un forgeron autodidacte a inventé un moteur à courant continu à balais et collecteur.
Thomas Davenport (1802-1851)a été le premier témoin d’un électroaimant en action séparant le minerai de fer dans le processus d’extraction. Il a acheté l’un des électroaimants de Joseph Henry et a commencé à le démonter pour savoir comment il fonctionnait. Après avoir étudié et expérimenté, Davenport a construit ses propres aimants et a utilisé une batterie galvanique comme source d’électricité.La mécanique de la conception de Davenport a été décrite dans le Mechanical Engineering Magazine : « Davenport a monté un aimant sur une roue ; l’autre aimant était fixé à un cadre fixe. L’interaction entre les deux aimants a fait tourner le rotor d’un demi-tour. Il a appris qu’en inversant les fils vers l’un des aimants, il pouvait faire faire au rotor un autre demi-tour. Davenport a alors conçu ce que nous appelons maintenant une brosse et un commutateur. Des fils fixes du cadre alimentaient en courant un conducteur segmenté qui alimentait en courant l’électroaimant monté sur le rotor. Cela a fourni une inversion automatique de la polarité de l’aimant monté sur le rotor deux fois par rotation, entraînant une rotation continue. Il a travaillé sur l’invention avec sa femme Emily Goss Davenportet Orange Smalley. Emily a pris des notes et a aidé à la conception, utilisant la soie de sa robe de mariée pour isoler les enroulements de fil et suggérant l’utilisation du mercure comme conducteur.
La première demande de brevet a été rejetée, donc en 1834, Davenport a construit un modèle de travail, qui est maintenant dans le Smithsonian. Il a vendu un modèle à la première école d’ingénierie du pays, l’Institut Rensselaer, et a utilisé les fonds pour construire un modèle de travail avec un fil isolé à montrer au bureau des brevets. Le brevet n° 132 pour le « Perfectionnement des machines propulsives par magnétisme et électro-magnétisme » est accordé le 25 février 1837.
L’invention ne décolle pas tout de suite et Davenport crée un journal à New York pour en faire la promotion. Considéré comme le premier journal technique électrique, The Electro-Magnet and Mechanics Intelligencer a été imprimé sur une presse à imprimer alimentée par son moteur électrique. Ce n’était pas un succès commercial du vivant de Davenport car le moteur alimenté par batterie ne pouvait pas rivaliser avec la machine à vapeur, mais le moteur serait bientôt entraîné par l’eau et la vapeur et utilisé à l’envers comme générateur électrique.
En 1882, la centrale électrique de Pearl Street Station de Thomas Edison utilisait des générateurs à courant continu à balais et à collecteur entraînés par des moteurs à vapeur et sa General Electric Co vendait des moteurs et des générateurs basés sur le moteur Davenport.
L’invention du moteur électrique 1800-1854
Avec l’invention de la batterie (Allessandro Volta, 1800), la génération d’un champ magnétique à partir du courant électrique (Hans Christian Oersted, 1820) et l’électroaimant (William Sturgeon, 1825), les bases pour la construction de moteurs électriques ont été posées. A cette époque, on ne savait toujours pas si les moteurs électriques devaient être des machines rotatives ou alternatives, c’est-à-dire simuler une tige de piston d’une machine à vapeur.
Dans le monde entier, de nombreux inventeurs ont travaillé en parallèle sur cette tâche – c’était un problème de « mode ». De nouveaux phénomènes ont été découverts presque quotidiennement. Les inventions dans le domaine de la science électrique et ses applications étaient dans l’air. Souvent, les inventeurs ne se connaissaient pas et ont développé des solutions similaires indépendamment. Les histoires nationales sont façonnées en conséquence jusqu’à nos jours. Ce qui suit est une tentative de fournir une image complète et neutre.
Le premier dispositif rotatif entraîné par l’électromagnétisme a été construit par l’Anglais Peter Barlow en 1822 (Barlow’s Wheel).
Après de nombreuses autres tentatives plus ou moins réussies avec des appareils rotatifs et alternatifs relativement faibles, le prussien germanophone Moritz Jacobi a créé le premier véritable moteur électrique rotatif. en mai 1834 qui développa une puissance de sortie mécanique remarquable. Son moteur a établi un record du monde qui n’a été amélioré que quatre ans plus tard en septembre 1838 par Jacobi lui-même. Son deuxième moteur était assez puissant pour conduire un bateau avec 14 personnes sur une large rivière. Ce n’est qu’en 1839/40 que d’autres développeurs du monde entier ont réussi à construire des moteurs de performances similaires et plus tard également plus élevées.
Déjà en 1833 l’Allemand Heinrich Friedrich Emil Lenz publiait un article sur la loi de réciprocité des phénomènes magnéto-électriques et électromagnétiques, c’est-à-dire la réversibilité du générateur électrique et du moteur . En 1838, il fournit une description détaillée de ses expériences avec un générateur Pixii qu’il exploite comme moteur.
En 1835, les deux Néerlandais Sibrandus Stratingh et Christopher Becker ont construit un moteur électrique qui alimentait un petit modèle de voiture. Il s’agit de la première application pratique connue d’un moteur électrique. En février 1837, le premier brevet pour un moteur électrique est accordé à l’américain Thomas Davenport.
Cependant, tous les premiers développements de Jacobi, Stratingh, Davenport et d’autres n’ont finalement pas conduit aux moteurs électriques que nous connaissons aujourd’hui.Le moteur à courant continu n’a pas été créé à partir de ces moteurs, mais plutôt à partir du développement de générateurs de puissance (dynamomètres). Les fondations ont été posées par William Ritchie et Hippolyte Pixii en 1832 avec l’invention du collecteur et, surtout, par Werner Siemens en 1856 avec l’ancre Double-T et par son ingénieur en chef, Friedrich Hefner-Alteneck, en 1872 avec le armature du tambour. Les moteurs à courant continu occupent encore aujourd’hui une position dominante sur le marché de la gamme basse puissance (inférieure à 1 kW) et basse tension (inférieure à 60 V).
Les années 1885 à 1889 ont vu l’invention du système d’alimentation électrique triphasé qui est à la base de la transmission d’énergie électrique moderne et des moteurs électriques avancés. Un seul inventeur du système d’alimentation triphasé ne peut être nommé. Il existe plusieurs noms plus ou moins connus qui ont tous été profondément impliqués dans les inventions (Bradley, Dolivo-Dobrowolsky, Ferraris, Haselwander, Tesla et Wenström).
Horaire 1834 – 1837 : Les premiers vrais moteurs électriques
Davenport a encore amélioré ses appareils. En 1836, il trouve un nouveau partenaire en Ransom Cook et déménage à Saratoga Springs, New York pour développer davantage ses moteurs. Avec l’aide de Cook, il construit un modèle pour l’office des brevets.
Le 24 janvier 1837, Davenport dépose son caveat à Washington et le 5 février 1837, il obtient le premier brevet américain pour un moteur électrique : « Amélioration de la propulsion des machines par le magnétisme et l’électromagnétisme ».
Son modèle de moteur est maintenant exposé au Smithsonian Institute de Washington, DC.
La conception brevetée de Davenport utilise quatre électroaimants rotatifs qui sont commutés par un commutateur et des aimants permanents fixes en forme d’anneau en fer doux.
Un moteur amélioré, qu’il présente en août 1837, a 6 pouces de diamètre, tourne à environ 1 000 tours par minute et peut soulever un poids de 200 livres d’un pied en une minute. Cela correspond à une puissance de 4,5 W.
Davenport a continuellement amélioré ses créations au cours des années suivantes. Avec Edwin Williams de New York et son partenaire Ransom Cook , Davenport forme une association de capital-actions le 3 mars 1837. Cependant, Williams ne parvient pas à vendre suffisamment d’actions et l’entreprise entière s’effondre un an plus tard.
Thomas Davenport – Inventeur du moteur électrique ?
Il existe plusieurs textes pathétiques dégoulinants dans la littérature américano-américaine qui célèbrent Thomas Davenport en tant qu’inventeur du moteur électrique. Cette affirmation est basée sur le fait incontesté que Davenport a été le premier Américain à créer un moteur électrique utilisable et aussi le premier à recevoir un brevet pour un tel dispositif au début de 1837. Davenport, cependant, était loin d’être le premier à construire un moteur électrique. En Europe (surtout en Angleterre, en Italie et en Prusse) la technologie était déjà très avancée. Déjà à l’été 1834, trois ans avant le brevet, Moritz Jacobi présentait un moteur trois fois plus puissant qu’une machine améliorée, que Davenport avait développé dans les mois suivant sa demande de brevet. De plus, le moteur de Davenport tournait plus vite que celui de Jacobi. Ainsi, le couple de sortie du moteur de Davenport, le facteur décisif dans la comparaison des machines électriques, n’était qu’environ un dixième de la conception de Jacobi trois ans plus tôt.
En 1835, peu après le moteur de Jacobi, les deux Hollandais Strating et Becker présentaient déjà une première application pratique en pilotant une petite voiture électrique miniature. Dans les années qui ont suivi le brevet de Davenport, l’avancement de Jacobi n’a guère diminué. Au même moment où Jacobi a présenté sa prochaine machine à l’automne 1838, un moteur capable d’une puissance de sortie de 300 W et pouvant conduire un bateau occupé par 14 personnes sur une large rivière, Davenport a montré un petit train miniature. Le moteur de Davenport n’est pas remarquable dans un contexte historique. Sa construction n’est pas une amélioration substantielle des autres conceptions contemporaines.
Moteur électrique
En 1837, Thomas Davenport a breveté le premier moteur électrique pratique (n ° 132) comme «une application du magnétisme et de l’électromagnétisme aux machines de propulsion». Les électroaimants rotatifs ont des noyaux de fer doux, enroulés avec du fil de cuivre isolé avec des couches de soie. Les fils de la bobine sont parallèles le long de l’arbre pour toucher les contacts en cuivre sur la base. Ces fils entrent en contact avec des plaques différentes à chaque demi-tour. Lorsque les contacts sont reliés à des pôles opposés de la batterie fournissant du courant, il est prévu d’inverser le sens du courant dans les bobines tournantes à chaque demi-tour de sorte que la répulsion magnétique soit maintenue entre la bobine tournante et le pôle de l’aimant fixe ils font face à ce point dans la rotation de l’arbre. Il eut son premier succès avec son invention le 27 novembre 1834.
Thomas Davenport (1802-1851)
Inventeur américain de ce qui fut probablement le premier moteur électrique à succès commercial, qu’il utilisa avec une grande ingéniosité pour propulser un certain nombre d’inventions établies. Bien que plusieurs autres inventeurs aient expérimenté des moteurs, Davenport fut le premier à obtenir un brevet américain (n° 132 le 25 février 1837) pour son moteur à courant continu. Il a incorporé le concept de l’électroaimant inventé par Joseph Henry d’une manière qui a produit un mouvement rotatif en utilisant sa propre idée d’un commutateur et de brosses pour contrôler la direction du flux de courant. Il a utilisé un moteur qu’il a construit pour alimenter les machines de l’atelier et a également construit le premier wagon de chemin de fer électrique.
https://www.edn.com/the-electric-motor-is-patented-february-25-1837/
https://www.wired.com/2010/02/0225davenport-electric-motor-patent/
https://dylan.tweney.com/2010/02/25/davenport-electric-motor/