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。這實際上是河源電磁鐵原理的(de)(de)(de)最(zui)初發現(xian)。1823年(nian)，斯特(te)金也做了(le)一次(ci)類(lei)似的(de)(de)(de)實驗：他在(zai)一根并非(fei)是磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)U型(xing)(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)上(shang)繞(rao)了(le)18圈銅裸線，當銅線與伏(fu)打(da)電(dian)池接通時，繞(rao)在(zai)U型(xing)(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)上(shang)的(de)(de)(de)銅線圈即產生了(le)密集的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，這(zhe)樣就使(shi)U型(xing)(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)變成(cheng)(cheng)了(le)一塊“電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)”。這(zhe)種(zhong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)上(shang)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)要比(bi)永磁(ci)(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)大(da)放多(duo)倍，它能(neng)(neng)吸起比(bi)它重(zhong)20倍的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)塊，而當電(dian)源切斷后，U型(xing)(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)就什么(me)鐵(tie)(tie)(tie)塊也吸不住，重(zhong)新成(cheng)(cheng)為一根普通的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)棒(bang)(bang)。

斯特金的電磁(ci)鐵發明(ming)(ming)，使(shi)人們看到了把電能(neng)轉化為(wei)磁(ci)能(neng)的光明(ming)(ming)前景，這(zhe)一發明(ming)(ming)很快(kuai)在(zai)英國(guo)、美國(guo)以(yi)及西(xi)歐一些沿海國(guo)家傳播開來。

1829年，美國電(dian)學家亨利(li)對斯特金電(dian)磁(ci)鐵(tie)裝置進行了一些革新，絕緣(yuan)導(dao)(dao)(dao)(dao)線代替裸銅導(dao)(dao)(dao)(dao)線，因此不必擔心(xin)被銅導(dao)(dao)(dao)(dao)線過分靠近而短路。由于導(dao)(dao)(dao)(dao)線有了絕緣(yuan)層，就可(ke)以將它們一圈圈地(di)緊緊地(di)繞在一起(qi)，由于線圈越(yue)密集(ji)，產生的磁(ci)場就越(yue)強，這樣就大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了把電(dian)能轉化為磁(ci)能的能力。到了1831年，亨利(li)試制出了一塊(kuai)更新的電(dian)磁(ci)鐵(tie)，雖然(ran)它的體積并不大(da)(da)，但它能吸起(qi)1噸(dun)重的鐵(tie)塊(kuai)。

電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)內部帶有(you)(you)鐵(tie)心的、利用(yong)通有(you)(you)電流(liu)的線(xian)圈使(shi)其像(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)一樣具有(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)的裝置叫做電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)，通常制(zhi)(zhi)成條形(xing)或蹄(ti)形(xing)。鐵(tie)心要(yao)用(yong)容易磁(ci)(ci)(ci)(ci)化，又容易消失磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)的軟鐵(tie)或硅鋼來制(zhi)(zhi)做。這樣的電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)在通電時有(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)，斷(duan)電后就隨(sui)之消失。 電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)有(you)(you)許多優點：電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)的有(you)(you)無，可以用(yong)通、斷(duan)電流(liu)控制(zhi)(zhi)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)的大(da)小可以用(yong)電流(liu)的強弱或線(xian)圈的匝(za)數來控制(zhi)(zhi)。

電磁鐵的主要特點

1、采用(yong)全密封結構，防潮性能(neng)好。

2、經計算機優化設計，結構(gou)合(he)理、自重輕、吸力(li)大(da)、能(neng)耗低。

3、勵磁線圈(quan)經特(te)別工藝處理，提高了線圈(quan)的電器和機械性能，絕緣資(zi)料熱等級(ji)到(dao)達C級(ji)，運用壽(shou)命長。

4、普通型電磁(ci)鐵的(de)額(e)定通電持續率由(you)曩昔的(de)50%提高到60%，提高了(le)電磁(ci)鐵的(de)運用功率。

5、超高溫(wen)(wen)型電磁鐵(tie)采用(yong)獨特隔熱方式，其間被吸物溫(wen)(wen)度有曩昔的(de)600℃提高700℃，擴(kuo)大了電磁鐵(tie)的(de)適(shi)用(yong)范圍。

6、裝置(zhi)、運轉、保(bao)護簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)能變(bian)(bian)換為機(ji)(ji)械(xie)(xie)能以實現吸(xi)合(he)作(zuo)功的(de)(de)(de)一種電(dian)(dian)器。通(tong)常由軟磁(ci)(ci)(ci)材料(liao)制成的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心(xin)、銜鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和勵磁(ci)(ci)(ci)繞組(zu)組(zu)成。當勵磁(ci)(ci)(ci)繞組(zu)通(tong)電(dian)(dian)時，繞組(zu)周圍(wei)產生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)場，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心(xin)磁(ci)(ci)(ci)化，并產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力吸(xi)引(yin)銜鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，使之運動作(zuo)功。電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)主要用于(yu)操動、牽引(yin)機(ji)(ji)械(xie)(xie)裝(zhuang)置，以達到(dao)預期的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。工業上(shang)(shang)常用的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)有制動電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、牽引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、起重(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和閥用電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)等。此外，屬于(yu)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)類(lei)的(de)(de)(de)還有用以傳遞或隔(ge)斷兩軸間的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械(xie)(xie)聯(lian)系的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)聯(lian)軸器;用在(zai)機(ji)(ji)床工作(zuo)臺(tai)上(shang)(shang)以吸(xi)牢磁(ci)(ci)(ci)性(xing)材料(liao)工件的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)盤;供高(gao)能物理、核聚(ju)變(bian)(bian)研究、磁(ci)(ci)(ci)流體發電(dian)(dian)和高(gao)速懸(xuan)浮(fu)列車等方面(mian)使用的(de)(de)(de)、能產生(sheng)(sheng)高(gao)達數十特（斯拉）的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)通(tong)密度而幾乎不消耗繞組(zu)功率的(de)(de)(de)超導電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)等。

起重電磁鐵

用(yong)來吊運和(he)(he)裝卸鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)性(xing)物體的(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。工業上常(chang)用(yong)以(yi)吊運或裝卸鐵(tie)礦石、鐵(tie)砂、廢鋼(gang)鐵(tie)、鋼(gang)錠、鋼(gang)軌以(yi)及各(ge)種(zhong)鋼(gang)材和(he)(he)鋼(gang)質工件。起重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)做成圓盤形(xing)(xing)或矩形(xing)(xing)，并帶(dai)有內(nei)磁(ci)(ci)(ci)極和(he)(he)外磁(ci)(ci)(ci)極。當(dang)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)繞組(zu)通(tong)電(dian)后，內(nei)外磁(ci)(ci)(ci)極均被磁(ci)(ci)(ci)化，吸(xi)引(yin)鋼(gang)質材料或工件（相(xiang)當(dang)于(yu)一(yi)般(ban)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)中的(de)銜鐵(tie)），形(xing)(xing)成一(yi)個閉合的(de)磁(ci)(ci)(ci)路。為保護(hu)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)繞組(zu)，使(shi)之不因磁(ci)(ci)(ci)極與被吸(xi)引(yin)物體間的(de)機械撞擊所損傷，起重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)采用(yong)甲(jia)殼式結構(gou)，并且(qie)采用(yong)直流勵(li)磁(ci)(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供(gong)牽(qian)引(yin)(yin)和(he)(he)推斥(chi)機械(xie)(xie)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)用(yong)的(de)(de)(de)一種電磁(ci)(ci)鐵(tie)。主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)各種自動(dong)設備中，以實(shi)現遠距(ju)離控(kong)(kong)制。為了能(neng)夠在長行程下獲得較大的(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)吸(xi)(xi)力，牽(qian)引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)一般采用(yong)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)特性比較平坦的(de)(de)(de)甲殼式結構。其內部(bu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)有鐵(tie)心、銜(xian)鐵(tie)和(he)(he)勵磁(ci)(ci)線圈。使用(yong)時(shi)，將(jiang)鐵(tie)心固定(ding)(ding)在機械(xie)(xie)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)靜止部(bu)件上(shang)，銜(xian)鐵(tie)則連接(jie)在牽(qian)引(yin)(yin)桿上(shang)。當勵磁(ci)(ci)繞組通電后，鐵(tie)心被磁(ci)(ci)化，產生電磁(ci)(ci)吸(xi)(xi)力吸(xi)(xi)引(yin)(yin)銜(xian)鐵(tie)，后者則通過牽(qian)引(yin)(yin)桿來(lai)操縱所控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)機械(xie)(xie)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)機構。為了適應不同控(kong)(kong)制對(dui)象的(de)(de)(de)需(xu)要(yao)，牽(qian)引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)有拉動(dong)式和(he)(he)推動(dong)式兩種，但都不具備復位(wei)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)。牽(qian)引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)技術指標為一定(ding)(ding)行程下的(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)吸(xi)(xi)力、操作頻率和(he)(he)壽(shou)命(ming)。

制動電磁鐵

作機(ji)(ji)(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)用的(de)(de)一種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。主(zhu)要(yao)用于電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)驅(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)和(he)起重運輸設備中(zhong)，并(bing)與(yu)(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)配(pei)合(he)使(shi)(shi)(shi)用，使(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)準確停(ting)車和(he)懸吊著的(de)(de)重物不(bu)致墜落。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)按銜鐵(tie)(tie)行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)為長行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)和(he)短行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)兩類(lei);按勵(li)磁(ci)(ci)(ci)方式分(fen)為直流(liu)和(he)交(jiao)流(liu)、并(bing)勵(li)和(he)串勵(li)以及單相(xiang)和(he)三相(xiang)等(deng)種(zhong)類(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)工作原理是：當電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)繞組通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)后，銜鐵(tie)(tie)被吸向鐵(tie)(tie)心，并(bing)通(tong)(tong)(tong)過(guo)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)中(zhong)的(de)(de)停(ting)檔壓迫制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)桿，使(shi)(shi)(shi)之移動(dong)(dong)，從(cong)而迫使(shi)(shi)(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)松閘。切斷(duan)線圈電(dian)(dian)(dian)(dian)源后，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)桿在(zai)彈簧作用下(xia)使(shi)(shi)(shi)銜鐵(tie)(tie)脫離磁(ci)(ci)(ci)軛，而制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)則將機(ji)(ji)(ji)構剎住(zhu)。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)主(zhu)要(yao)技術(shu)參數是行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)、一定(ding)行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)下(xia)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸力(li)、操(cao)作頻率(lv)和(he)通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)持續率(lv)。操(cao)作頻率(lv)是指每(mei)(mei)(mei)小時(shi)操(cao)作的(de)(de)次數;通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)持續率(lv)是指每(mei)(mei)(mei)次通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)間與(yu)(yu)每(mei)(mei)(mei)次通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)及不(bu)通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)間之和(he)的(de)(de)百分(fen)比(bi)。使(shi)(shi)(shi)用中(zhong)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)與(yu)(yu)瓦式制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)相(xiang)配(pei)合(he)時(shi)用短行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)類(lei);與(yu)(yu)皮帶(dai)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)相(xiang)配(pei)合(he)時(shi)用長行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)類(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)通(tong)(tong)(tong)過(guo)液壓方式將電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力(li)傳遞給制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)稱(cheng)液壓制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。

閥用電磁鐵

供遠距離操作各種液壓、氣動(dong)系統閥(fa)門(men)(men)(men)的(de)(de)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。常用(yong)于(yu)各種金屬切削(xue)機床中(zhong)。閥(fa)用(yong)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)不設復(fu)(fu)位(wei)裝置，而由(you)閥(fa)體(ti)中(zhong)的(de)(de)彈簧使(shi)(shi)之復(fu)(fu)位(wei)。當(dang)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通過(guo)電流時(shi)，電磁(ci)(ci)(ci)(ci)吸力即克服(fu)彈簧阻(zu)力，使(shi)(shi)閥(fa)體(ti)的(de)(de)推(tui)桿(gan)移動(dong)，將閥(fa)門(men)(men)(men)開啟;當(dang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組斷(duan)電后，在復(fu)(fu)位(wei)彈簧作用(yong)下，閥(fa)體(ti)推(tui)桿(gan)便推(tui)動(dong)銜鐵(tie)，使(shi)(shi)其(qi)移動(dong)額定行(xing)程處(chu)，閥(fa)門(men)(men)(men)關閉。閥(fa)用(yong)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)分為(wei)濕式(shi)和干式(shi)兩(liang)種。濕式(shi)閥(fa)用(yong)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)銜鐵(tie)在液壓油中(zhong)工作，由(you)于(yu)油的(de)(de)冷卻作用(yong)，使(shi)(shi)其(qi)與具(ju)有相(xiang)同吸力的(de)(de)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)相(xiang)比，有較(jiao)小的(de)(de)尺(chi)寸。

電磁鐵的應用

門禁：為什(shen)么門禁可以在沒刷卡(ka)時(shi)把門牢(lao)牢(lao)的(de)“抓住(zhu)”？原(yuan)來(lai)單元門是(shi)(shi)由(you)鋼材料做成的(de)，那個(ge)金(jin)屬體在通(tong)電時(shi)可以產生強大的(de)磁(ci)場，產生的(de)磁(ci)力能把門牢(lao)牢(lao)的(de)吸(xi)住(zhu)，而刷卡(ka)的(de)瞬間，切斷電流，金(jin)屬體失去磁(ci)性，我們就可以打(da)開(kai)門了。那個(ge)金(jin)屬體其實(shi)是(shi)(shi)一塊(kuai)電磁(ci)鐵。

電磁(ci)起(qi)(qi)重機(ji)：最直(zhi)接的應用之一是電磁(ci)起(qi)(qi)重機(ji)。電磁(ci)鐵(tie)安裝在吊車上，通電后(hou)吸起(qi)(qi)大量(liang)鋼鐵(tie)，移動(dong)到另一個位置后(hou)切斷電流，鋼鐵(tie)被放下(xia)，免去(qu)了打捆(kun)的麻(ma)煩(fan)。大型電磁(ci)起(qi)(qi)重機(ji)一次可以吊起(qi)(qi)幾(ji)噸(dun)鋼材(cai)。

在電(dian)動(dong)機(ji)(ji)、發電(dian)機(ji)(ji)、電(dian)鈴和(he)電(dian)磁繼電(dian)器里(li)也(ye)用到電(dian)磁鐵(tie)(tie)。全自動(dong)洗衣(yi)機(ji)(ji)的進水、排水閥門，衛生間里(li)感應式沖水器的閥門，也(ye)都是由電(dian)磁鐵(tie)(tie)控(kong)制(zhi)的。

電(dian)磁(ci)鐵(tie)的另一個(ge)應用是產(chan)生(sheng)強(qiang)磁(ci)場(chang)。現代(dai)技術(shu)中很多(duo)地方需要的強(qiang)磁(ci)場(chang)都由(you)電(dian)磁(ci)鐵(tie)提供，如大型(xing)電(dian)動機、發電(dian)機、磁(ci)療設備(bei)等。