Det skilde Stanleys transformator från konkurrensen

För 140 år sedan uppfann William Stanley världens första praktiskt användbara transformator. Hans arbetsgivare George Westinghouse började snabbt producera den kommersiellt. Men vet du vad Stanley gjorde annorlunda?

William Stanley föddes 1858 i Brooklyn, New York, men levde större delen av sitt liv i västra Massachusetts på USA-s östkust. Fram till sin död 1916 hann William Stanley göra rejäla avtryck i teknikutvecklingen. Han utvecklade den första praktiskt användbara transformatorn, en uppfinning som jämnade vägen för införandet av växelström i elnäten. Elektriska mätinstrument och den första termosflaskan i metall är andra viktiga uppfinningar som tillskrivs Stanley.

Läs också: Jättetransformatorer utvecklas i Ludvika
Världens starkaste transformator utvecklas i Ludvika

Grundläggande insats

Som anställd hos George Westinghouse Jr, en annan förgrundsfigur inom den tidiga eltekniken, arbetade William Stanley med europeiska transformatorprototyper men insåg att de inte var kommersiellt gångbara. Med Westinghouses hjälp byggde han upp ett laboratorium i sin hemstad Great Barrington och konstruerade där det som skulle komma att bli alla moderna transformatorers urmoder. Stanley fick patent på konstruktionen, som han kallade ”induktionsspole”. Året var 1886.

Stanleys konstruktion var försedd med en mjuk järnkärna och hade justerbara gap mellan den och en spole av koppartråd. Gapet gjorde det möjligt att reglera det elektromagnetiska fältet i den sekundära lindningen. Westinghouse tog upp produktionen av Stanleys transformator som mycket snabbt fick sitt kommersiella genombrott.

Läs också: Svensk forskning om transformatorer belönas
Smarta transformatorer uppmärksammas

Parallellkopplade

Den enskilt viktigaste egenskapen som Stanley bidrog med var att han gjorde sina transformatorer parallellt anslutna över växelströmskretsen, till skillnad från andra konstruktioner som vid den här tiden var kopplade i serie. Han fick patent på en metod som gjorde att den elektromotoriska kraften i primärspolen var praktiskt taget lika med den elektromotoriska kraften i den matande elkretsen. Det var en stor sak i en tid då kunskapen om växelströmskretsar bara var i sin linda.

Efter många år som anställd hos Westinghouse startade Stanley ett eget företag som senare köptes upp av General Electric. Från 1890-talet och framåt utvecklade han där allt större och effektivare system för kraftdistribution. Många av hans transformatorer från slutet av 1800-talet var fortfarande i drift 100 år senare.

Läs också: Historien bakom världens kraftigaste batteri
Historien bakom världens mest kraftfulla batteri som får Nobelpriset i kemi

Enkelt uppbyggd

Den vanligaste typen av transformator är fortfarande byggd enligt Stanleys princip. Den har tre delar – primärlindning, sekundärlindning och kärna. När växelström går genom primärlindningen ger den upphov till ett magnetiskt fält i kärnan som varierar över tid. Detta fält överförs till sekundärlindningen där det inducerar en spänning. Förhållandet mellan in- och utgående spänning bestäms av antalet varv i primär- respektive sekundärlindningen.