George Westinghouse - George Westinghouse

George Westinghouse
George Westinghouse, 1884
Nascer	( 1846-10-06 )6 de outubro de 1846 Ponte Central, Nova York , EUA
Faleceu	12 de março de 1914 (12/03/1914)(com 67 anos) Nova York , EUA
Nacionalidade	americano
Cônjuge (s)	Marguerite Erskine Walker ​ ​ ( M.  1867)
Crianças	George Westinghouse III
Prêmios	Medalha John Fritz (1906) Medalha IEEE Edison (1911)
Assinatura

George Westinghouse Jr. (6 de outubro de 1846 - 12 de março de 1914) foi um empresário e engenheiro americano radicado na Pensilvânia que criou o freio a ar ferroviário e foi um dos pioneiros da indústria elétrica , recebendo sua primeira patente aos 19 anos. Westinghouse viu o potencial do uso de corrente alternada para distribuição de energia elétrica no início da década de 1880 e colocou todos os seus recursos no desenvolvimento e comercialização dela. Isso colocou os negócios da Westinghouse em concorrência direta com Thomas Edison , que comercializava corrente contínua para distribuição de energia elétrica. Em 1911, a Westinghouse recebeu a Medalha Edison do Instituto Americano de Engenheiros Elétricos (AIEE) "Por conquistas meritórias em conexão com o desenvolvimento do sistema de corrente alternada ."

Primeiros anos

George Westinghouse nasceu em 1846 em Central Bridge, Nova York (ver George Westinghouse Jr. Local de nascimento e lar de infância ), filho de Emeline (Vedder) e George Westinghouse Sr., proprietário de uma oficina mecânica. Seus ancestrais vieram da Westfália, na Alemanha, que primeiro se mudou para a Inglaterra e depois emigrou para os Estados Unidos. O nome foi anglicizado de Westinghausen.

Desde a juventude, Westinghouse foi talentoso com máquinas e negócios. No início da Guerra Civil em 1862, Westinghouse, de 15 anos, alistou-se na Guarda Nacional de Nova York e serviu até que seus pais o incentivaram a voltar para casa. No ano seguinte, ele persuadiu seus pais a permitirem que ele se alistasse novamente, juntando-se à Companhia M da 16ª Cavalaria de Nova York e foi promovido ao posto de cabo. Em dezembro de 1864, ele renunciou ao Exército para ingressar na Marinha , servindo como Terceiro Engenheiro Assistente Interino na canhoneira USS  Muscoota até o final da guerra. Após sua dispensa militar em agosto de 1865, ele voltou para sua família em Schenectady e matriculou-se no Union College . Ele perdeu o interesse pelo currículo e desistiu no primeiro mandato.

Westinghouse tinha 19 anos quando criou sua primeira invenção, a máquina a vapor rotativa . Ele também desenvolveu o Westinghouse Farm Engine . Aos 21 anos, ele inventou um "substituto de vagões", um dispositivo para guiar vagões descarrilados de volta aos trilhos, e um sapo reversível , um dispositivo usado com uma chave ferroviária para guiar os trens em um dos dois trilhos.

Freios a ar

Freios a vapor e a ar da Westinghouse ( Patente dos EUA 144.006 )

Por volta dessa época, ele testemunhou um acidente de trem onde dois engenheiros se viram, mas não conseguiram parar seus trens a tempo usando os freios existentes. Os freios tinham que correr de carro em carro, nas passarelas em cima dos carros, acionando os freios manualmente em cada carro.

Em 1869, aos 22 anos, Westinghouse inventou um sistema de freio ferroviário usando ar comprimido. O sistema Westinghouse usava um compressor na locomotiva, um reservatório e uma válvula especial em cada vagão, e uma única tubulação percorrendo toda a extensão do trem (com conexões flexíveis) que tanto recarregava os reservatórios quanto controlava os freios, permitindo ao engenheiro aplicar e solte os freios simultaneamente em todos os carros. É um sistema à prova de falhas, em que qualquer ruptura ou desconexão na tubulação do trem acionará os freios em todo o trem. Foi patenteado pela Westinghouse em 28 de outubro de 1873. A Westinghouse Air Brake Company (WABCO) foi posteriormente organizada para fabricar e vender a invenção da Westinghouse. Com o tempo, foi quase universalmente adotado pelas ferrovias. Os trens modernos usam freios de várias formas com base neste projeto. O mesmo projeto conceitual de freio a ar à prova de falhas também é encontrado em caminhões pesados.

A Westinghouse buscou muitas melhorias nos sinais ferroviários (que então usavam lâmpadas a óleo). Em 1881 ele fundou a Union Switch and Signal Company para fabricar suas invenções de sinalização e comutação.

Distribuição de energia elétrica

Catálogo da Westinghouse Electric Company 1888 anunciando seu "Sistema Alternativo"

Os interesses de Westinghouse na distribuição de gás e comutação telefônica levaram-no a se interessar pelo então novo campo da distribuição de energia elétrica no início da década de 1880. A iluminação elétrica era um negócio em crescimento, com muitas empresas construindo sistemas de iluminação pública com base em corrente contínua (DC) e corrente alternada (AC) ao ar livre . Ao mesmo tempo, Thomas Edison estava lançando o primeiro utilitário elétrico DC projetado para iluminar casas e empresas com sua lâmpada incandescente patenteada . Em 1884, Westinghouse começou a desenvolver seu próprio sistema de iluminação doméstica DC e contratou o físico William Stanley para trabalhar nele. Westinghouse tomou conhecimento dos novos sistemas europeus de corrente alternada em 1885, quando leu sobre eles na revista técnica britânica Engineering . AC tinha a capacidade de ser "aumentada" em voltagem por um transformador para distribuição e depois "reduzida" por um transformador para uso do consumidor, permitindo que grandes usinas centralizadas fornecessem eletricidade a longa distância em cidades com populações mais dispersas. Esta era uma vantagem sobre os sistemas CC de baixa tensão comercializados pela concessionária de eletricidade de Thomas Edison , que tinham um alcance limitado devido às baixas tensões utilizadas. Westinghouse viu o potencial da AC para alcançar maiores economias de escala como uma forma de construir um sistema verdadeiramente competitivo em vez de simplesmente construir outro sistema de iluminação DC pouco competitivo usando patentes apenas diferentes o suficiente para contornar as patentes de Edison.

Patente da Westinghouse para um sistema de iluminação AC com bateria reserva de 1887 ( Patente dos EUA 373.035 )

Em 1885, a Westinghouse importou vários transformadores Gaulard-Gibbs e um gerador de corrente alternada Siemens , para começar a fazer experiências com redes de corrente alternada em Pittsburgh . Stanley, auxiliado pelos engenheiros Albert Schmid e Oliver B. Shallenberger , desenvolveu o projeto do transformador Gaulard – Gibbs no primeiro transformador prático. Em 1886, com o apoio da Westinghouse, Stanley instalou o primeiro sistema de energia CA de voltagem múltipla em Great Barrington, Massachusetts , um sistema de iluminação de demonstração acionado por um gerador hidrelétrico que produzia 500 volts AC reduzido para 100 volts para acender lâmpadas incandescentes em residências e empresas . Naquele mesmo ano, a Westinghouse formou a " Westinghouse Electric & Manufacturing Company "; em 1889, ele a renomeou como "Westinghouse Electric Corporation".

Guerra de correntes

A empresa Westinghouse instalou mais 30 sistemas de iluminação CA em um ano e, no final de 1887, tinha 68 estações de energia de corrente alternada para as 121 estações baseadas em CC de Edison. Essa competição com Edison levou, no final da década de 1880, ao que foi chamado de " guerra das correntes ", com Thomas Edison e sua empresa juntando-se à ideia de que as altas tensões usadas na distribuição de CA eram inseguras. Edison até sugeriu que um gerador de corrente alternada Westinghouse fosse usado na nova cadeira elétrica do estado de Nova York . Westinghouse também teve que negociar com um rival da AC, a Thomson-Houston Electric Company , que havia construído 22 usinas de energia no final de 1887 e em 1889 comprou outro concorrente, a Brush Electric Company . A Thomson-Houston estava expandindo seus negócios enquanto tentava evitar conflitos de patentes com a Westinghouse, fazendo acordos como chegar a acordos sobre o território da empresa de iluminação, pagando royalties para usar a patente do transformador Stanley e permitindo que a Westinghouse usasse a patente da lâmpada incandescente Sawyer-Man . A empresa Edison, em conluio com a Thomson-Houston, conseguiu em 1890 que a primeira cadeira elétrica fosse alimentada por um gerador CA Westinghouse, forçando a Westinghouse a tentar bloquear essa mudança, contratando o melhor advogado da época para (sem sucesso) defender William Kemmler , o primeiro homem programado para morrer na cadeira. A Guerra das Correntes terminou com financistas, como JP Morgan , empurrando a Edison Electric para a AC e expulsando Thomas Edison. Em 1892, a empresa Edison foi fundida com a Thomson-Houston Electric Company para formar a General Electric , um conglomerado com o conselho da Thomson-Houston no controle.

Desenvolvimento e competição

Durante este período, a Westinghouse continuou a despejar fundos e recursos de engenharia na meta de construir um sistema AC completamente integrado, obtendo a lâmpada Sawyer-Man com a compra da Consolidated Electric Light , desenvolvendo componentes como um medidor de indução e obtendo os direitos do inventor Nikola Tesla o motor de indução AC sem escovas, juntamente com as patentes para um novo tipo de distribuição de energia elétrica, a corrente alternada polifásica . A aquisição de um motor AC viável deu a Westinghouse uma patente importante para seu sistema, mas a dificuldade financeira de comprar patentes e contratar os engenheiros necessários para construí-lo significou que o desenvolvimento do motor de Tesla teve que ser suspenso por um tempo.

Em 1890, a empresa de Westinghouse estava com problemas. O quase colapso do Barings Bank em Londres desencadeou o pânico financeiro de 1890 , fazendo com que os investidores exigissem seus empréstimos. A repentina falta de caixa obrigou a empresa a refinanciar suas dívidas. Os novos credores exigiram que a Westinghouse cortasse o que parecia ser um gasto excessivo com aquisição de outras empresas, pesquisas e patentes.

Trabalhadores com um dos dois alternadores Westinghouse usados ​​na usina hidrelétrica CA de Ames

Em 1891, Westinghouse construiu uma usina hidrelétrica CA, a Usina Hidrelétrica de Ames, perto de Ophir, Colorado. A usina forneceu energia para a Gold King Mine a 3,5 milhas de distância. Esta foi a primeira demonstração bem-sucedida de transmissão de longa distância de potência de corrente alternada de nível industrial e usou dois alternadores Westinghouse de 100 hp, um funcionando como um gerador, produzindo 3.000 volts, 133-Hertz, CA monofásico e o outro usado como um motor AC. No início de 1893, o engenheiro da Westinghouse Benjamin Lamme fez um grande progresso no desenvolvimento de uma versão eficiente do motor de indução da Tesla e a Westinghouse Electric começou a marcar seu sistema AC polifásico completo como o "Sistema Polifásico Tesla", anunciando que as patentes da Tesla deram-lhes prioridade de patente sobre outros sistemas AC e suas intenções de processar infratores de patentes.

Em 1893, George Westinghouse venceu a licitação para iluminar a Exposição Universal de 1893 em Chicago com corrente alternada, reduzindo ligeiramente o lance da General Electric para obter o contrato. Esta Feira Mundial dedicou um edifício a exibições elétricas. Foi um evento importante na história da energia CA, pois a Westinghouse demonstrou ao público americano a segurança, confiabilidade e eficiência de um sistema de corrente alternada totalmente integrado.

Vista aérea das Cataratas do Niágara , com American Falls à esquerda e Canadian Horseshoe Falls à direita

A demonstração de Westinghouse de que eles poderiam construir um sistema AC completo na Exposição Columbian foi fundamental para eles conseguirem o contrato para a construção de um sistema de geração AC de duas fases, a Usina de Energia Adams , nas Cataratas do Niágara em 1895. Ao mesmo tempo, um contrato para construir o sistema de distribuição CA trifásico de que o projeto precisava foi concedido à General Electric. Do início a meados da década de 1890, a General Electric, apoiada pelo financista JP Morgan , se envolveu em caras tentativas de aquisição e batalhas de patentes com a Westinghouse Electric. A competição era tão cara que um acordo de compartilhamento de patentes foi assinado entre as duas empresas em 1896.

Outros projetos

Em 1889, a Westinghouse comprou várias propriedades de mineração nas montanhas da Patagônia, no sudeste do Arizona, e formou a Duquesne Mining & Reduction Company. Um ano depois, ele fundou o que hoje é a cidade fantasma de Duquesne para usar como sede de sua empresa. Ele morava em uma grande casa de madeira vitoriana, que ainda existe, mas em mau estado. Duquesne cresceu para mais de 1.000 residentes e a mina atingiu seu pico de produção em meados da década de 1910.

Com a expansão das redes AC, Westinghouse voltou sua atenção para a produção de energia elétrica. No início, as fontes geradoras disponíveis eram hidroturbinas, onde havia queda de água, e motores a vapor alternativos , onde não havia. Westinghouse achava que os motores a vapor alternativos eram desajeitados e ineficientes e queria desenvolver alguma classe de motor "rotativo" que fosse mais elegante e eficiente.

Uma de suas primeiras invenções foi uma máquina a vapor rotativa, mas provou ser impraticável. O engenheiro britânico Charles Algernon Parsons começou a fazer experiências com turbinas a vapor em 1884, começando com uma turbina de 10 cavalos (7,5 kW). Westinghouse comprou os direitos da turbina Parsons em 1885, melhorou a tecnologia Parsons e aumentou sua escala.

A residência de George Westinghouse em Washington, DC , de 1901 a 1914

Em 1898, Westinghouse demonstrou uma unidade de 300 quilowatts, substituindo os motores alternativos em sua fábrica de freios a ar. No ano seguinte, ele instalou uma unidade de 1,5 megawatt e 1.200 rpm para a Hartford Electric Light Company .

Westinghouse desenvolveu então turbinas a vapor para propulsão marítima. As grandes turbinas eram mais eficientes em cerca de 3.000 rpm, enquanto uma hélice eficiente operava em cerca de 100 rpm. Isso exigia uma engrenagem de redução, mas construir uma engrenagem de redução que pudesse operar em altas rpm e em alta potência era difícil, uma vez que um ligeiro desalinhamento faria o trem de força em pedaços. Westinghouse e seus engenheiros desenvolveram um sistema de alinhamento automático que tornou a energia da turbina prática para grandes embarcações.

Westinghouse permaneceu produtivo e inventivo quase toda a sua vida. Como Edison, ele tinha uma veia prática e experimental. Ao mesmo tempo, Westinghouse começou a trabalhar em bombas de calor que poderiam fornecer aquecimento e resfriamento, e acreditou que poderia extrair energia suficiente no processo para que o sistema funcionasse sozinho.

Westinghouse estava atrás de uma máquina de movimento perpétuo , e o físico britânico Lord Kelvin , um dos correspondentes de Westinghouse, disse a ele que ele estaria violando as leis da termodinâmica . Westinghouse respondeu que poderia ser o caso, mas não fez diferença. Se ele não pudesse construir uma máquina de movimento perpétuo, ainda teria um sistema de bomba de calor que poderia patentear e vender.

Com a introdução do automóvel após a virada do século, Westinghouse voltou às invenções anteriores e desenvolveu um amortecedor de ar comprimido para suspensões de automóveis.

Vida pessoal, vida posterior e morte

George Westinghouse, c. 1906

Em 1867, Westinghouse conheceu e logo se casou com Marguerite Erskine Walker . Eles foram casados ​​por 47 anos e tiveram um filho, George Westinghouse III , com seis filhos. O casal fez sua primeira casa em Pittsburgh, Pensilvânia . Mais tarde, eles adquiriram casas em Lenox, Massachusetts, onde passaram o verão, e em Washington, Distrito de Columbia .

Westinghouse permaneceu como capitão da indústria americana até 1907, quando o pânico financeiro de 1907 o levou à renúncia do controle da empresa Westinghouse. Em 1911, ele não estava mais ativo nos negócios e sua saúde estava em declínio.

George Westinghouse morreu em 12 de março de 1914, na cidade de Nova York aos 67 anos. Ele foi inicialmente enterrado no Cemitério Woodlawn, Bronx, NY e removido em 14 de dezembro de 1915. Como um veterano da Guerra Civil, ele foi enterrado no Cemitério Nacional de Arlington , junto com sua esposa Marguerite, que sobreviveu a ele por três meses. Ela também foi inicialmente enterrada em Woodlawn e removida e reenterrada ao mesmo tempo que George.

Relações de trabalho

Uma semana de trabalho de seis dias era a regra quando George Westinghouse inaugurou o primeiro meio feriado de sábado em sua fábrica em Pittsburgh em 1881.

Honras e prêmios

O Memorial Westinghouse no parque de Schenley

Em 1918, sua antiga casa, Solitude, foi arrasada e as terras doadas à cidade de Pittsburgh para estabelecer o Westinghouse Park . Em 1930, o Westinghouse Memorial , financiado por seus funcionários, foi instalado em Schenley Park, em Pittsburgh. Também nomeado em sua homenagem, George Westinghouse Bridge fica próximo ao local de sua fábrica em Turtle Creek. Sua placa diz:

O local de nascimento e infância de George Westinghouse Jr. em Central Bridge, Nova York , foi listado no Registro Nacional de Locais Históricos em 1986.

Em 1989, Westinghouse foi incluído no National Inventors Hall of Fame .

Referências

Patentes

Notas

Bibliografia

Vídeo externo
Entrevista de notas de livro com Jill Jonnes no Empires of Light , 26 de outubro de 2003 , C-SPAN

links externos

• Westinghouse Corporation
• Entrevista de notas de livro com Jill Jonnes sobre Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse and the Race to Electrify the World , 26 de outubro de 2003.
• ANC Explorer - túmulo de Westinghouse no Cemitério Nacional de Arlington