Ai phát minh ra máy biến áp?

Điện được sản xuất ở nhà máy điện, trước khi truyền tải đi xa, phải qua máy biến áp, nâng điện áp lên ở mức định danh cần thiết. Sau đó, dòng điện trước khi đến nơi tiêu thụ cũng qua máy biến áp, điều chỉnh điện áp xuống mức cần thiết, phù hợp nhu cầu sử dụng. Vai trò của máy biến áp quan trọng là vậy. Nhưng bạn có biết ai là người phát minh ra máy biến áp?

Trong cuộc chiến giành thị trường hệ thống truyền tải điện ở Hoa Kỳ vào khoảng giữa thế kỷ 19 giữa Thomas Edison (dòng điện một chiều – DC) và Nikola Tesla (dòng điện xoay chiều – AC), có một người đóng vai trò quan trọng trong việc khẳng định ưu thế của dòng AC, đó là William Stanley, Jr. (1858 – 1916).

Sinh ra ở Brooklyn, New York (Hoa Kỳ), Stanley quan tâm đến cơ khí từ khi còn nhỏ. William Stanley theo học tại các trường tư thục trước khi đăng ký học luật tại Đại học Yale ở tuổi 21. Nhưng ông sớm rời trường với ý định tìm việc làm trong lĩnh vực điện. Giai đoạn ban đầu, ông làm việc cho một nhà sản xuất về phím điện báo và thiết bị báo cháy, tiếp theo là một công ty mạ kim loại. Sau đó, ông gia nhập Hiram Maxim. Tại đây, với kiến thức tự học về điện, Stanley đã thiết kế một trong những hệ thống điện đầu tiên tại một cửa hàng trên đại lộ số 5 ở Philadelphia, New York.

Vào những năm 1880, mọi hệ thống phân phối điện ở Hoa Kỳ đều sử dụng dòng DC. Tuy nhiên, việc truyền tải DC trên khoảng cách xa là không thực tế. Mặc dù người ta biết rằng, dòng AC có thể truyền tải đi xa và có thể thay đổi bằng cách sử dụng cuộn dây cảm ứng, nhưng chưa có hệ thống cuộn dây thực tế nào được phát minh.

Năm 1885, nhà phát minh và doanh nhân George Westinghouse biết được năng lực của Stanley, đã thuê, sau đó giao cho ông làm kỹ sư trưởng tại cơ sở của Westinghouse ở Pittsburgh. Trong thời gian này, máy biến áp xoay chiều được phát triển bởi người Pháp Lucien Gaulard và người Anh John Gibbs nhưng không hữu ích về mặt thương mại. Stanley đến gặp Westinghouse, yêu cầu đặt mua một máy phát điện Siemens và máy biến áp của Gaulard và Gibbs từ châu Âu để nghiên cứu.

Vào tháng 12/1885, đối mặt với tình trạng sức khỏe kém, Stanley rời Pittsburgh để thoát khỏi tình trạng chất lượng không khí thấp của thành phố này, chuyển hoạt động của mình đến Great Barrington, Massachusetts. Tại đây, ông đã phát triển một số ý tưởng mà trước đây ông từng đề xuất với Westinghouse, bao gồm cả một loại máy biến áp mới.

Ngày 20/3/1886, Stanley đã trình diễn thành công hệ thống truyền tải điện xoay chiều điện áp cao hoàn chỉnh đầu tiên, bao gồm máy phát điện, máy biến áp và đường dây truyền tải điện áp cao. Hệ thống của ông cho phép phân phối điện trên diện rộng. Ông đã sử dụng hệ thống này để cung cấp ánh sáng các văn phòng và cửa hàng dọc theo con phố chính ở Great Barrington. Thiết kế máy biến áp của Stanley là tiền thân của các máy biến áp hiện đại và hệ thống phân phối AC của ông đã hình thành nền tảng cho việc phân phối điện sau này. Với cuộc trình diễn này do Westinghouse hỗ trợ, Stanley chứng minh rằng dòng AC là thiết thực, an toàn và tiết kiệm chi phí.

Stanley được cấp bằng sáng chế số 349.611 của Hoa Kỳ cho thiết kế cuộn dây cảm ứng của mình vào năm 1886. Thiết kế cuộn dây cảm ứng của Stanley, được ông mô tả là “giải pháp hoàn chỉnh và đơn giản cho một vấn đề khó khăn”, trở thành nguyên mẫu cho các máy biến áp trong tương lai. Thiết kế của Stanley cho phép dòng điện cao áp truyền đi một cách an toàn trên khoảng cách xa, giúp việc sử dụng điện trở nên rộng rãi, khả thi. Đây là một phát minh tuyệt vời và mang tính cách mạng. Danh tiếng của Stanley phần lớn nằm ở phát minh này.

Năm 1890, sau khi rời Westinghouse, Stanley thành lập Công ty sản xuất chế tạo điện Stanley ở Pittsfield, Massachusetts, sản xuất máy biến áp, các thiết bị điện phụ trợ. Năm 1903, General Electric (GE) mua lại quyền kiểm soát công ty. Stanley bắt đầu làm việc cho GE với tư cách là nhà tư vấn, và ông tiếp tục phát minh và cải tiến, chế tạo ra các thiết bị điện mới. Trong đó, có loại bình giữ nhiệt bằng kim loại mang tên Stanley, thương hiệu vẫn tồn tại đến ngày nay.

Trong sự nghiệp của mình, William Stanley Jr. đã nhận được 129 bằng sáng chế của Hoa Kỳ về các phát minh nhiều loại thiết bị điện.