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。這實際上是江蘇電磁鐵原理(li)的(de)(de)最(zui)初(chu)發(fa)現。1823年(nian)，斯特金也做了一次類似(si)的(de)(de)實驗(yan)：他在一根并非是(shi)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒的(de)(de)U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒上(shang)繞了18圈銅(tong)裸線，當銅(tong)線與伏打電(dian)池接通時(shi)，繞在U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒上(shang)的(de)(de)銅(tong)線圈即產生了密集的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這樣就使(shi)U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒變成了一塊(kuai)“電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)”。這種(zhong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)上(shang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)能(neng)要比(bi)永磁(ci)(ci)(ci)能(neng)大放多倍，它(ta)能(neng)吸(xi)起(qi)比(bi)它(ta)重20倍的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)塊(kuai)，而當電(dian)源(yuan)切斷后(hou)，U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒就什么鐵(tie)(tie)(tie)(tie)塊(kuai)也吸(xi)不(bu)住，重新成為一根普通的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)棒。

斯特金的電(dian)磁鐵發明，使人們看到了(le)把(ba)電(dian)能(neng)轉化為磁能(neng)的光明前景，這一發明很快(kuai)在英(ying)國(guo)、美國(guo)以(yi)及(ji)西(xi)歐(ou)一些沿海國(guo)家(jia)傳(chuan)播開(kai)來。

1829年，美國電(dian)(dian)學(xue)家(jia)亨(heng)利對(dui)斯特金電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)裝(zhuang)置進行了(le)一(yi)(yi)些革新(xin)，絕緣導線(xian)代替裸銅導線(xian)，因此不(bu)必擔(dan)心被銅導線(xian)過分(fen)靠近而短路。由(you)于(yu)(yu)導線(xian)有了(le)絕緣層，就可以將它(ta)們一(yi)(yi)圈(quan)圈(quan)地緊(jin)緊(jin)地繞在一(yi)(yi)起，由(you)于(yu)(yu)線(xian)圈(quan)越(yue)密(mi)集，產生的磁(ci)(ci)場就越(yue)強，這樣就大大提(ti)高了(le)把電(dian)(dian)能(neng)轉化為磁(ci)(ci)能(neng)的能(neng)力。到了(le)1831年，亨(heng)利試制出了(le)一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)更新(xin)的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)，雖然它(ta)的體(ti)積并不(bu)大，但它(ta)能(neng)吸起1噸重(zhong)的鐵(tie)(tie)塊(kuai)(kuai)。

電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)內部帶有(you)(you)(you)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心的(de)(de)(de)、利用(yong)通(tong)有(you)(you)(you)電流的(de)(de)(de)線圈(quan)使其(qi)像磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)一(yi)樣(yang)具(ju)有(you)(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)叫做(zuo)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，通(tong)常制(zhi)(zhi)成(cheng)條形(xing)或蹄形(xing)。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心要用(yong)容(rong)易磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化，又(you)容(rong)易消失磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)軟鐵(tie)(tie)(tie)(tie)或硅鋼來制(zhi)(zhi)做(zuo)。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)在通(tong)電時有(you)(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)，斷(duan)電后就隨之(zhi)消失。 電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)有(you)(you)(you)許(xu)多(duo)優點(dian)：電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)無，可以(yi)用(yong)通(tong)、斷(duan)電流控制(zhi)(zhi)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)大小可以(yi)用(yong)電流的(de)(de)(de)強弱或線圈(quan)的(de)(de)(de)匝數來控制(zhi)(zhi)。

電磁鐵的主要特點

1、采用(yong)全(quan)密封結構，防(fang)潮性能好。

2、經計算(suan)機優化設計，結構合理(li)、自重輕(qing)、吸力大、能耗低。

3、勵(li)磁線(xian)圈經特(te)別工藝處理，提高了線(xian)圈的電器和機械(xie)性能，絕(jue)緣資料熱等級(ji)到達C級(ji)，運(yun)用壽(shou)命長(chang)。

4、普(pu)通型(xing)電磁(ci)鐵(tie)的額定通電持(chi)續率由曩昔的50%提高到60%，提高了(le)電磁(ci)鐵(tie)的運用(yong)功率。

5、超高(gao)溫型電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)采用獨特隔(ge)熱方式(shi)，其(qi)間被吸物溫度有曩昔的600℃提高(gao)700℃，擴大了(le)電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)的適用范圍(wei)。

6、裝置、運(yun)轉、保護簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)磁(ci)(ci)(ci)能(neng)變(bian)換為機(ji)(ji)(ji)械(xie)能(neng)以(yi)實現吸(xi)(xi)(xi)合作功(gong)的(de)(de)一種電(dian)器。通常(chang)由(you)軟磁(ci)(ci)(ci)材(cai)料制成的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心(xin)、銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和勵磁(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)時(shi)，繞(rao)(rao)組(zu)周圍產(chan)生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)場，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心(xin)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)，并產(chan)生(sheng)(sheng)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)力(li)吸(xi)(xi)(xi)引銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，使(shi)之運動(dong)作功(gong)。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)主要用(yong)于(yu)操動(dong)、牽引機(ji)(ji)(ji)械(xie)裝置，以(yi)達到預期的(de)(de)目的(de)(de)。工業上常(chang)用(yong)的(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)有制動(dong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、牽引電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、起(qi)重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和閥用(yong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)等。此外，屬于(yu)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)類的(de)(de)還有用(yong)以(yi)傳遞(di)或(huo)隔斷(duan)兩(liang)軸間(jian)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)械(xie)聯(lian)系的(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)聯(lian)軸器;用(yong)在機(ji)(ji)(ji)床工作臺上以(yi)吸(xi)(xi)(xi)牢磁(ci)(ci)(ci)性材(cai)料工件的(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)盤;供高(gao)能(neng)物理、核(he)聚變(bian)研究、磁(ci)(ci)(ci)流體發(fa)電(dian)和高(gao)速懸(xuan)浮列車等方面(mian)使(shi)用(yong)的(de)(de)、能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)高(gao)達數十特（斯(si)拉(la)）的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)通密度而幾乎不消(xiao)耗繞(rao)(rao)組(zu)功(gong)率(lv)的(de)(de)超導電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)等。

起重電磁鐵

用來吊運和(he)裝(zhuang)卸(xie)鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性物(wu)體的(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。工(gong)業(ye)上常用以吊運或裝(zhuang)卸(xie)鐵(tie)礦石、鐵(tie)砂、廢鋼鐵(tie)、鋼錠、鋼軌(gui)以及(ji)各種鋼材(cai)和(he)鋼質工(gong)件。起(qi)重(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通常做成圓盤形(xing)或矩形(xing)，并帶有內(nei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極和(he)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極。當勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通電(dian)(dian)后，內(nei)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極均被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化，吸(xi)引鋼質材(cai)料或工(gong)件（相當于(yu)一般(ban)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)中的(de)銜鐵(tie)），形(xing)成一個閉合的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)路。為保護(hu)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞組，使之不因磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極與被吸(xi)引物(wu)體間的(de)機(ji)械撞(zhuang)擊所損傷，起(qi)重(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通常采用甲殼式(shi)結構，并且采用直流(liu)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供牽(qian)引(yin)(yin)和推(tui)斥機(ji)械(xie)裝置(zhi)(zhi)用的(de)(de)(de)一種(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。主要用于各(ge)種(zhong)自動設備中(zhong)，以實現(xian)遠距離控(kong)(kong)制(zhi)。為(wei)了能夠在長行程(cheng)(cheng)下獲得(de)較大的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力(li)，牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)一般采(cai)用吸(xi)引(yin)(yin)特性比(bi)較平坦(tan)的(de)(de)(de)甲(jia)殼(ke)式(shi)結構。其(qi)內部裝有鐵(tie)心、銜鐵(tie)和勵(li)磁(ci)(ci)(ci)線圈(quan)。使(shi)用時，將(jiang)鐵(tie)心固定在機(ji)械(xie)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)靜止部件上，銜鐵(tie)則連接在牽(qian)引(yin)(yin)桿上。當勵(li)磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)組(zu)通電(dian)(dian)后，鐵(tie)心被磁(ci)(ci)(ci)化，產生電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力(li)吸(xi)引(yin)(yin)銜鐵(tie)，后者則通過牽(qian)引(yin)(yin)桿來操縱所控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)機(ji)構。為(wei)了適應不同控(kong)(kong)制(zhi)對象(xiang)的(de)(de)(de)需要，牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)有拉動式(shi)和推(tui)動式(shi)兩種(zhong)，但都不具備復位裝置(zhi)(zhi)。牽(qian)引(yin)(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)(de)主要技術指(zhi)標為(wei)一定行程(cheng)(cheng)下的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力(li)、操作頻(pin)率和壽命。

制動電磁鐵

作(zuo)機(ji)械(xie)制(zhi)動(dong)(dong)(dong)用的(de)(de)(de)一種(zhong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。主要用于電(dian)(dian)(dian)力驅動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置和(he)起重(zhong)運輸設備中，并(bing)(bing)與制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)配合(he)使(shi)用，使(shi)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)準(zhun)確停(ting)車和(he)懸吊著的(de)(de)(de)重(zhong)物不致墜落。制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)按(an)銜(xian)(xian)鐵(tie)(tie)行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)為(wei)長行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)和(he)短(duan)行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)兩類;按(an)勵磁(ci)(ci)(ci)方式分(fen)(fen)為(wei)直(zhi)流(liu)和(he)交流(liu)、并(bing)(bing)勵和(he)串勵以及單相和(he)三相等種(zhong)類。制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)原理是：當(dang)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)繞組(zu)通(tong)電(dian)(dian)(dian)后(hou)(hou)，銜(xian)(xian)鐵(tie)(tie)被(bei)吸向(xiang)鐵(tie)(tie)心，并(bing)(bing)通(tong)過制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)中的(de)(de)(de)停(ting)檔壓(ya)迫制(zhi)動(dong)(dong)(dong)桿(gan)(gan)，使(shi)之移(yi)動(dong)(dong)(dong)，從而迫使(shi)制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)松閘。切斷線圈電(dian)(dian)(dian)源后(hou)(hou)，制(zhi)動(dong)(dong)(dong)桿(gan)(gan)在彈簧作(zuo)用下使(shi)銜(xian)(xian)鐵(tie)(tie)脫離磁(ci)(ci)(ci)軛，而制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)則將(jiang)(jiang)機(ji)構剎住。制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)主要技術(shu)參數是行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)、一定行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)下的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸力、操(cao)(cao)作(zuo)頻率(lv)(lv)和(he)通(tong)電(dian)(dian)(dian)持續率(lv)(lv)。操(cao)(cao)作(zuo)頻率(lv)(lv)是指(zhi)每小時操(cao)(cao)作(zuo)的(de)(de)(de)次數;通(tong)電(dian)(dian)(dian)持續率(lv)(lv)是指(zhi)每次通(tong)電(dian)(dian)(dian)時間與每次通(tong)電(dian)(dian)(dian)及不通(tong)電(dian)(dian)(dian)時間之和(he)的(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比(bi)。使(shi)用中，制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)與瓦式制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)相配合(he)時用短(duan)行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)類;與皮(pi)帶制(zhi)動(dong)(dong)(dong)器(qi)相配合(he)時用長行(xing)程(cheng)(cheng)(cheng)類。制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)通(tong)過液(ye)壓(ya)方式將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力傳遞給制(zhi)動(dong)(dong)(dong)機(ji)構的(de)(de)(de)稱(cheng)液(ye)壓(ya)制(zhi)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。

閥用電磁鐵

供遠距離操作(zuo)(zuo)各(ge)種液壓、氣動(dong)(dong)系統閥(fa)(fa)門(men)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。常用于(yu)各(ge)種金屬切(qie)削機床中。閥(fa)(fa)用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)不設復(fu)位裝置，而由閥(fa)(fa)體(ti)中的(de)(de)彈(dan)簧使之復(fu)位。當(dang)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)勵磁(ci)(ci)(ci)繞組通過(guo)電(dian)(dian)(dian)流時，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力(li)即克服(fu)彈(dan)簧阻力(li)，使閥(fa)(fa)體(ti)的(de)(de)推桿(gan)移動(dong)(dong)，將閥(fa)(fa)門(men)開(kai)啟;當(dang)勵磁(ci)(ci)(ci)繞組斷電(dian)(dian)(dian)后，在復(fu)位彈(dan)簧作(zuo)(zuo)用下，閥(fa)(fa)體(ti)推桿(gan)便推動(dong)(dong)銜鐵(tie)，使其移動(dong)(dong)額定行程(cheng)處，閥(fa)(fa)門(men)關閉。閥(fa)(fa)用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)分為濕式和干式兩種。濕式閥(fa)(fa)用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)銜鐵(tie)在液壓油(you)中工作(zuo)(zuo)，由于(yu)油(you)的(de)(de)冷卻作(zuo)(zuo)用，使其與具有(you)相(xiang)同吸(xi)力(li)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)相(xiang)比，有(you)較小(xiao)的(de)(de)尺寸。

電磁鐵的應用

門(men)禁(jin)(jin)：為什么門(men)禁(jin)(jin)可以在沒刷卡時(shi)把門(men)牢(lao)(lao)牢(lao)(lao)的(de)“抓住”？原來(lai)單(dan)元(yuan)門(men)是(shi)由鋼(gang)材(cai)料做成的(de)，那個金(jin)(jin)(jin)屬(shu)體(ti)在通(tong)電(dian)時(shi)可以產生強大的(de)磁場，產生的(de)磁力能(neng)把門(men)牢(lao)(lao)牢(lao)(lao)的(de)吸住，而刷卡的(de)瞬間(jian)，切斷電(dian)流，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)體(ti)失去(qu)磁性，我們就可以打(da)開門(men)了。那個金(jin)(jin)(jin)屬(shu)體(ti)其實是(shi)一塊電(dian)磁鐵。

電(dian)(dian)磁起重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)(ji)：最直接的應用之一是電(dian)(dian)磁起重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)(ji)。電(dian)(dian)磁鐵安裝在吊(diao)車上，通電(dian)(dian)后吸(xi)起大量鋼(gang)鐵，移動到另一個位置后切斷電(dian)(dian)流(liu)，鋼(gang)鐵被放下，免去了(le)打捆的麻煩。大型電(dian)(dian)磁起重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)(ji)一次可以吊(diao)起幾噸(dun)鋼(gang)材。

在電動機、發電機、電鈴和電磁(ci)(ci)繼電器(qi)里也用到電磁(ci)(ci)鐵(tie)。全(quan)自動洗衣機的進(jin)水、排水閥門，衛生間(jian)里感應式(shi)沖水器(qi)的閥門，也都(dou)是由(you)電磁(ci)(ci)鐵(tie)控制(zhi)的。

電(dian)磁(ci)(ci)鐵的(de)另一個應用是產(chan)生強磁(ci)(ci)場(chang)。現代技術中很多(duo)地方需要的(de)強磁(ci)(ci)場(chang)都由(you)電(dian)磁(ci)(ci)鐵提(ti)供(gong)，如(ru)大(da)型電(dian)動(dong)機(ji)、發(fa)電(dian)機(ji)、磁(ci)(ci)療設備等。