電磁鐵的發明

1822年，法國物理學家阿拉戈和呂薩克發現，當電流通過其中有鐵塊的繞線時，它能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是長沙電磁鐵原理的(de)(de)最(zui)初(chu)發現(xian)。1823年，斯特(te)金也做了(le)(le)一次(ci)類似(si)的(de)(de)實驗：他在(zai)(zai)一根并非是磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)的(de)(de)U型(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)上繞(rao)了(le)(le)18圈(quan)(quan)銅裸線(xian)，當(dang)銅線(xian)與(yu)伏打電(dian)池接通(tong)時，繞(rao)在(zai)(zai)U型(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)上的(de)(de)銅線(xian)圈(quan)(quan)即產(chan)生了(le)(le)密集的(de)(de)磁(ci)場，這樣(yang)就使(shi)U型(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)變成了(le)(le)一塊“電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)”。這種電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)上的(de)(de)磁(ci)能(neng)要比永磁(ci)能(neng)大放多倍(bei)，它能(neng)吸(xi)起比它重(zhong)(zhong)20倍(bei)的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)塊，而當(dang)電(dian)源切斷后(hou)，U型(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)就什(shen)么鐵(tie)(tie)(tie)塊也吸(xi)不住，重(zhong)(zhong)新成為一根普通(tong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)。

斯特(te)金的電磁(ci)鐵發明，使人們看到了把電能轉化為磁(ci)能的光明前景(jing)，這一發明很快在英國、美國以及西歐(ou)一些沿(yan)海國家傳(chuan)播開來。

1829年(nian)，美國(guo)電(dian)學家亨利(li)對斯(si)特金(jin)電(dian)磁(ci)鐵(tie)裝(zhuang)置(zhi)進行了(le)(le)一些革新，絕緣(yuan)導線代替裸銅導線，因此不必擔心被銅導線過分靠近而短路。由于導線有了(le)(le)絕緣(yuan)層(ceng)，就(jiu)(jiu)可以將它(ta)們一圈(quan)圈(quan)地緊緊地繞在一起(qi)，由于線圈(quan)越密集，產生的(de)(de)磁(ci)場就(jiu)(jiu)越強(qiang)，這樣就(jiu)(jiu)大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)(le)把(ba)電(dian)能(neng)轉化為(wei)磁(ci)能(neng)的(de)(de)能(neng)力(li)。到了(le)(le)1831年(nian)，亨利(li)試制出(chu)了(le)(le)一塊(kuai)(kuai)更(geng)新的(de)(de)電(dian)磁(ci)鐵(tie)，雖然它(ta)的(de)(de)體積并(bing)不大(da)(da)，但它(ta)能(neng)吸起(qi)1噸重的(de)(de)鐵(tie)塊(kuai)(kuai)。

電磁鐵內部(bu)帶(dai)有(you)鐵心的(de)(de)、利用通(tong)有(you)電流的(de)(de)線圈(quan)使其像磁鐵一樣具有(you)磁性(xing)(xing)的(de)(de)裝置叫做電磁鐵，通(tong)常制成條形或蹄形。鐵心要用容(rong)易(yi)(yi)磁化，又容(rong)易(yi)(yi)消失(shi)磁性(xing)(xing)的(de)(de)軟鐵或硅鋼來(lai)(lai)制做。這樣的(de)(de)電磁鐵在通(tong)電時有(you)磁性(xing)(xing)，斷電后就(jiu)隨之消失(shi)。 電磁鐵有(you)許多優點：電磁鐵磁性(xing)(xing)的(de)(de)有(you)無，可以(yi)用通(tong)、斷電流控(kong)制。磁性(xing)(xing)的(de)(de)大小可以(yi)用電流的(de)(de)強弱或線圈(quan)的(de)(de)匝數來(lai)(lai)控(kong)制。

電磁鐵的主要特點

1、采用全(quan)密(mi)封結構，防潮性能好(hao)。

2、經計算機(ji)優化設計，結構(gou)合(he)理、自重輕、吸力大、能耗低。

3、勵磁線圈經特別工藝處理，提高(gao)了線圈的電(dian)器和(he)機(ji)械性能，絕緣(yuan)資料熱(re)等級到達C級，運(yun)用壽命長(chang)。

4、普(pu)通型電磁(ci)鐵的額定通電持續率由曩昔(xi)的50%提(ti)(ti)高(gao)到60%，提(ti)(ti)高(gao)了電磁(ci)鐵的運用功率。

5、超高(gao)溫(wen)型(xing)電(dian)磁鐵采用獨(du)特隔熱方式(shi)，其(qi)間被吸物(wu)溫(wen)度(du)有(you)曩昔的600℃提高(gao)700℃，擴大了電(dian)磁鐵的適用范圍(wei)。

6、裝置(zhi)、運轉(zhuan)、保護簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)能變(bian)換(huan)為機械能以(yi)實現吸合作(zuo)功(gong)的(de)(de)一種電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)。通常由軟磁(ci)(ci)(ci)材料制成的(de)(de)鐵心、銜鐵和(he)勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)(rao)組(zu)組(zu)成。當勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)(rao)組(zu)通電(dian)(dian)(dian)(dian)時，繞(rao)(rao)組(zu)周圍產生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)場，鐵心磁(ci)(ci)(ci)化，并產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸力吸引(yin)銜鐵，使(shi)之運動(dong)作(zuo)功(gong)。電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵主(zhu)要用于(yu)操動(dong)、牽(qian)引(yin)機械裝置，以(yi)達到預期(qi)的(de)(de)目的(de)(de)。工業上(shang)常用的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵有制動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵、牽(qian)引(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵、起重電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵和(he)閥用電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵等(deng)。此外(wai)，屬于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵類的(de)(de)還有用以(yi)傳遞(di)或隔斷兩軸間的(de)(de)機械聯系的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)聯軸器(qi);用在機床工作(zuo)臺上(shang)以(yi)吸牢磁(ci)(ci)(ci)性材料工件的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸盤;供(gong)高能物理、核聚變(bian)研究、磁(ci)(ci)(ci)流體發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)和(he)高速(su)懸浮(fu)列車等(deng)方面使(shi)用的(de)(de)、能產生(sheng)高達數十特（斯拉）的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)通密度而幾乎不消耗(hao)繞(rao)(rao)組(zu)功(gong)率的(de)(de)超導電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵等(deng)。

起重電磁鐵

用來吊(diao)運和裝卸鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性物(wu)體的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵。工業上常用以(yi)吊(diao)運或(huo)裝卸鐵礦石、鐵砂、廢鋼鐵、鋼錠、鋼軌以(yi)及(ji)各(ge)種鋼材和鋼質(zhi)工件。起(qi)重電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵通常做成圓盤形或(huo)矩形，并(bing)帶(dai)有內磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)和外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)。當(dang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通電(dian)(dian)后，內外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)均被磁(ci)(ci)(ci)(ci)化，吸引鋼質(zhi)材料或(huo)工件（相當(dang)于一(yi)般電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵中的銜鐵），形成一(yi)個閉合的磁(ci)(ci)(ci)(ci)路。為保護勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組，使之不因磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)與(yu)被吸引物(wu)體間的機械撞擊所損傷，起(qi)重電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵通常采用甲殼式(shi)結(jie)構，并(bing)且采用直流(liu)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供牽(qian)引(yin)(yin)和(he)推斥機(ji)械裝(zhuang)置(zhi)用的(de)(de)一(yi)種(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。主要用于各種(zhong)自動設備中，以實現遠距離控制。為(wei)了(le)能(neng)夠在(zai)(zai)長(chang)行(xing)程下(xia)獲(huo)得較(jiao)大的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)力(li)，牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)一(yi)般采用吸(xi)(xi)(xi)引(yin)(yin)特性比較(jiao)平坦(tan)的(de)(de)甲殼式結構。其內(nei)部裝(zhuang)有鐵(tie)(tie)(tie)心(xin)、銜鐵(tie)(tie)(tie)和(he)勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線圈。使用時(shi)，將鐵(tie)(tie)(tie)心(xin)固定在(zai)(zai)機(ji)械裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)靜(jing)止(zhi)部件上(shang)，銜鐵(tie)(tie)(tie)則連接在(zai)(zai)牽(qian)引(yin)(yin)桿上(shang)。當勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通電(dian)(dian)后，鐵(tie)(tie)(tie)心(xin)被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)，產生(sheng)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)力(li)吸(xi)(xi)(xi)引(yin)(yin)銜鐵(tie)(tie)(tie)，后者則通過牽(qian)引(yin)(yin)桿來操縱所控制的(de)(de)機(ji)械裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)機(ji)構。為(wei)了(le)適(shi)應(ying)不同控制對象(xiang)的(de)(de)需要，牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)有拉動式和(he)推動式兩種(zhong)，但都不具備復(fu)位裝(zhuang)置(zhi)。牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)主要技術指標(biao)為(wei)一(yi)定行(xing)程下(xia)的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)力(li)、操作頻率(lv)和(he)壽(shou)命。

制動電磁鐵

作機(ji)械制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)一種(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。主(zhu)(zhu)要用(yong)(yong)(yong)于電(dian)(dian)力驅動(dong)(dong)(dong)裝置和起重(zhong)運(yun)輸(shu)設備(bei)中(zhong)，并與制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)配(pei)合(he)(he)使(shi)用(yong)(yong)(yong)，使(shi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)準確停車和懸吊著的(de)(de)重(zhong)物不(bu)致墜落。制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)按(an)銜(xian)鐵(tie)行程(cheng)分(fen)為(wei)長(chang)行程(cheng)和短(duan)行程(cheng)兩(liang)類;按(an)勵磁(ci)(ci)(ci)方(fang)式(shi)(shi)(shi)分(fen)為(wei)直流(liu)和交流(liu)、并勵和串勵以及單(dan)相(xiang)(xiang)和三相(xiang)(xiang)等種(zhong)類。制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)工作原理是(shi)：當電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)繞組通(tong)電(dian)(dian)后，銜(xian)鐵(tie)被吸(xi)(xi)向鐵(tie)心，并通(tong)過(guo)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)中(zhong)的(de)(de)停檔壓迫(po)(po)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)桿，使(shi)之(zhi)移動(dong)(dong)(dong)，從而迫(po)(po)使(shi)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)松閘(zha)。切斷(duan)線圈電(dian)(dian)源后，制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)桿在彈簧作用(yong)(yong)(yong)下使(shi)銜(xian)鐵(tie)脫離磁(ci)(ci)(ci)軛，而制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)則將機(ji)構(gou)(gou)剎住(zhu)。制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要技術參數是(shi)行程(cheng)、一定(ding)行程(cheng)下的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)力、操作頻率和通(tong)電(dian)(dian)持(chi)續(xu)率。操作頻率是(shi)指每小時(shi)操作的(de)(de)次(ci)數;通(tong)電(dian)(dian)持(chi)續(xu)率是(shi)指每次(ci)通(tong)電(dian)(dian)時(shi)間(jian)與每次(ci)通(tong)電(dian)(dian)及不(bu)通(tong)電(dian)(dian)時(shi)間(jian)之(zhi)和的(de)(de)百(bai)分(fen)比。使(shi)用(yong)(yong)(yong)中(zhong)，制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)與瓦式(shi)(shi)(shi)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)相(xiang)(xiang)配(pei)合(he)(he)時(shi)用(yong)(yong)(yong)短(duan)行程(cheng)類;與皮帶制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)相(xiang)(xiang)配(pei)合(he)(he)時(shi)用(yong)(yong)(yong)長(chang)行程(cheng)類。制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)過(guo)液(ye)(ye)壓方(fang)式(shi)(shi)(shi)將電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力傳(chuan)遞給(gei)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)機(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)稱(cheng)液(ye)(ye)壓制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。

閥用電磁鐵

供遠距離操作各種液壓、氣(qi)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統閥(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)電(dian)磁(ci)鐵(tie)。常用于各種金屬(shu)切削機床中(zhong)。閥(fa)(fa)(fa)用電(dian)磁(ci)鐵(tie)不設復位裝置，而由閥(fa)(fa)(fa)體中(zhong)的(de)彈簧使(shi)之復位。當(dang)電(dian)磁(ci)鐵(tie)的(de)勵磁(ci)繞組通過電(dian)流(liu)時，電(dian)磁(ci)吸(xi)力(li)即(ji)克(ke)服(fu)彈簧阻(zu)力(li)，使(shi)閥(fa)(fa)(fa)體的(de)推桿移動(dong)(dong)(dong)，將閥(fa)(fa)(fa)門(men)開啟(qi);當(dang)勵磁(ci)繞組斷電(dian)后，在(zai)復位彈簧作用下，閥(fa)(fa)(fa)體推桿便推動(dong)(dong)(dong)銜鐵(tie)，使(shi)其移動(dong)(dong)(dong)額(e)定行程處，閥(fa)(fa)(fa)門(men)關(guan)閉。閥(fa)(fa)(fa)用電(dian)磁(ci)鐵(tie)分(fen)為(wei)濕式(shi)和(he)干式(shi)兩種。濕式(shi)閥(fa)(fa)(fa)用電(dian)磁(ci)鐵(tie)的(de)銜鐵(tie)在(zai)液壓油(you)中(zhong)工作，由于油(you)的(de)冷卻作用，使(shi)其與具有相同吸(xi)力(li)的(de)電(dian)磁(ci)鐵(tie)相比，有較小的(de)尺寸。

電磁鐵的應用

門(men)禁(jin)：為什么門(men)禁(jin)可以在(zai)沒刷卡(ka)時把(ba)門(men)牢(lao)(lao)牢(lao)(lao)的(de)“抓住”？原來單元(yuan)門(men)是(shi)由鋼材料(liao)做(zuo)成的(de)，那個(ge)金屬(shu)體(ti)在(zai)通(tong)電時可以產生強大的(de)磁場，產生的(de)磁力能把(ba)門(men)牢(lao)(lao)牢(lao)(lao)的(de)吸住，而刷卡(ka)的(de)瞬間(jian)，切斷電流，金屬(shu)體(ti)失去磁性，我們就可以打開(kai)門(men)了。那個(ge)金屬(shu)體(ti)其(qi)實(shi)是(shi)一塊電磁鐵。

電(dian)磁起(qi)重機(ji)：最直接的應用之一(yi)是電(dian)磁起(qi)重機(ji)。電(dian)磁鐵(tie)安裝(zhuang)在吊(diao)車上，通電(dian)后吸(xi)起(qi)大(da)量鋼鐵(tie)，移動到另一(yi)個位(wei)置后切斷電(dian)流，鋼鐵(tie)被(bei)放下，免去了打捆的麻煩。大(da)型電(dian)磁起(qi)重機(ji)一(yi)次可以吊(diao)起(qi)幾(ji)噸鋼材。

在電(dian)(dian)動機(ji)(ji)、發電(dian)(dian)機(ji)(ji)、電(dian)(dian)鈴和電(dian)(dian)磁繼電(dian)(dian)器里也用到電(dian)(dian)磁鐵。全自動洗衣機(ji)(ji)的進水(shui)、排水(shui)閥門，衛(wei)生間里感應式沖水(shui)器的閥門，也都是(shi)由電(dian)(dian)磁鐵控制的。

電(dian)磁(ci)鐵(tie)的另一(yi)個應用是產生強磁(ci)場(chang)。現代技(ji)術中很多地方(fang)需(xu)要的強磁(ci)場(chang)都由電(dian)磁(ci)鐵(tie)提供，如(ru)大型電(dian)動機、發電(dian)機、磁(ci)療設備等。