Після академії почав служити в військово-морських силах США у званні мічмана. Службу почав на кораблі «Річмонд»[en], потім продовжив службу на кораблі «Миннесота»[en]. 1881 року, коли його корабель стояв у Ньюпорті, Спрейг винайшов інверсійний тип динамо-машини. Потім він перейшов служити на флагман європейської ескадри Ланкастер[en], на якому встановив першу у військово-морських силах США систему електричного дзвінка для виклику екіпажа з різних відсіків корабля. Спрейг узяв відпустку, щоб бути присутнім у Парижі на електричній виставці в 1881 році та в 1882 році в Лондоні на виставці у Кришталевому палаці, де він був членом журі по преміях у галузі газових двигунів, генераторів та ламп.
Робота в електротехнічній промисловості
У 1883 році Эдвард Х. Джонсон, діловий партнер Томаса Едісона, переконав Спрейга піти у відставку і почати працювати на Едісона.
Спрейг став працювати в лабораторії Едісона в Менло-Парк у штаті Нью-Джерсі[en]. До його приходу Едісон проводив багато дорогих експериментів методом проб і помилок. Підхід Спрейга полягав в тому, щоб використати розрахунки і математично оптимальні параметри і таким чином уникнути багатьох непотрібних експериментів. Він зробив багато важливої для Едісона роботи, у тому числі поліпшив балансування розподільних ланцюгів центральних електростанцій Едісона, розробивши математичну модель розподілу електроенергії. 1884 року він пішов від Едісона і заснував Sprague Electric Railway & Motor Company, яка першою почала виробництво промислових електромоторів.
На момент 1886 року компанія Спрейга зробила два важливі винаходи:
Працюючий з постійною швидкістю не іскристий двигун зі щітками. Вперше був винайдений двигун який підтримував постійну швидкість під змінним навантаженням.
Рекуперативне гальмування. Метод гальмування за рахунок перетворення кінетичної енергії в електричну (при гальмуванні двигун працює як генератор) і віддачі її в електричну мережу. Його регенеративна гальмівна система зіграла важливу роль в розвитку електропоїздів та електричних ліфтів.
Трамвай
Спрейг удосконалив струмоприймач трамваю[6], який винайшов в 1885 році Чарлз Джозеф Ван Діполь[en], зробивши його надійним і безпечним. Трамвай набув свій сучасний вигляд із струмознімачем на даху. Довів практичність системи рекуперативного гальмування. Після тестування свого трамваю наприкінці 1887 і на початку 1888 року створив першу успішну велику електричну трамвайну систему протяжністю 12 миль[4], яка почала працювати 2 лютого 1888 року[7] в Ричмонде штат Вірджинія.
У 1892 році Спрейг заснував Sprague Electric Elevator Company. Спільно з Чарльзом Праттом (Charles R. Pratt) він розробив електричний ліфт Спрейга-Пратта. Їх ліфт відрізнявся більшою швидкістю і вантажопідйомністю, ніж гідравлічні або парові ліфти. Sprague Electric Elevator Company встановила 584 ліфтів в усьому світі[17]. 1895 року Спрейг продав свою компанію, і вона стала частиною Otis Elevator Company.
Родина
Спрейг був одружений двічі — на Мері Кітінг і Харієт Чапман Джонс. У нього були три сини і дочка[4].
↑Kirby, Ed. Inventor Frank Sprague(PDF). Seldom Told Tales of Sharon (Book 3). Sharon, Connecticut: The Sharon Historical Society. Архів оригіналу(PDF) за 19 грудня 2013. Процитовано 8 травня 2014.
↑Веклич В. П. Поїзд із тролейбусів МТБ-82 з керуванням за системою «багатьох одиниць» // Міське господарство України. — 1967. — № 2. — С. 37-38. — ISSN 0130-1284
Frederick Dalzell. Engineering Invention: Frank J. Sprague and the U.S. Electrical Industry, 1880—1900.MIT Press, 2009. ISBN 978-0-262-04256-7
William D. Middleton and William D. Middleton III. Frank Julian Sprague: Electrical Inventor and Engineer. Indiana University Press, 2009. ISBN 978-0-253-35383-2
Harold Clarence Passer. Frank Julian Sprague, father of electric traction, 1857—1934. Harvard University Press, 1952.
Harriet Chapman Jones Sprague. Frank J. Sprague and the Edison myth. New York, William-Frederick Press, 1947.
Brittain, J.E. «Frank J. Sprague and the electrification of urban transportation» in Proceedings of the IEEE[en], Vol. 85 (7), July 1997. pp. 1183—1184.