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。這實際上是吉林電磁鐵原(yuan)理的(de)最初發(fa)現。1823年，斯特(te)金(jin)也做了一次類似的(de)實驗：他在(zai)一根(gen)并非(fei)是磁鐵棒的(de)U型(xing)(xing)(xing)鐵棒上(shang)(shang)繞了18圈(quan)銅(tong)裸線(xian)，當銅(tong)線(xian)與(yu)伏打電池(chi)接通時，繞在(zai)U型(xing)(xing)(xing)鐵棒上(shang)(shang)的(de)銅(tong)線(xian)圈(quan)即產生(sheng)了密集的(de)磁場，這樣就使U型(xing)(xing)(xing)鐵棒變成(cheng)了一塊(kuai)“電磁鐵”。這種(zhong)電磁鐵上(shang)(shang)的(de)磁能要(yao)比永磁能大(da)放多倍，它能吸起比它重20倍的(de)鐵塊(kuai)，而當電源(yuan)切(qie)斷后(hou)，U型(xing)(xing)(xing)鐵棒就什(shen)么(me)鐵塊(kuai)也吸不住，重新成(cheng)為(wei)一根(gen)普通的(de)鐵棒。

斯特金的電磁鐵發明，使人們看到(dao)了(le)把電能轉化為磁能的光(guang)明前景，這一發明很快在英國、美國以及西歐一些(xie)沿海國家傳(chuan)播開來。

1829年(nian)，美(mei)國電(dian)學家亨利(li)(li)對斯特金電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)裝置進行了(le)一些革新(xin)，絕緣導(dao)(dao)(dao)線代(dai)替裸銅導(dao)(dao)(dao)線，因此不(bu)必擔心(xin)被銅導(dao)(dao)(dao)線過分(fen)靠近(jin)而短路。由于導(dao)(dao)(dao)線有了(le)絕緣層，就可以(yi)將(jiang)它們一圈(quan)圈(quan)地緊緊地繞在一起，由于線圈(quan)越密集，產生(sheng)的磁(ci)(ci)場就越強，這樣(yang)就大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)把電(dian)能轉化為磁(ci)(ci)能的能力。到了(le)1831年(nian)，亨利(li)(li)試制(zhi)出了(le)一塊更(geng)新(xin)的電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)，雖(sui)然它的體積并不(bu)大(da)(da)，但它能吸起1噸重的鐵(tie)塊。

電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)內部(bu)帶有(you)(you)鐵(tie)(tie)心的、利用通(tong)(tong)有(you)(you)電(dian)流(liu)的線圈使其(qi)像磁(ci)鐵(tie)(tie)一樣具有(you)(you)磁(ci)性的裝置叫做(zuo)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)，通(tong)(tong)常制(zhi)成條形(xing)或(huo)蹄(ti)形(xing)。鐵(tie)(tie)心要用容易磁(ci)化，又(you)容易消(xiao)失磁(ci)性的軟鐵(tie)(tie)或(huo)硅(gui)鋼來(lai)制(zhi)做(zuo)。這樣的電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)在通(tong)(tong)電(dian)時(shi)有(you)(you)磁(ci)性，斷(duan)電(dian)后就隨之消(xiao)失。 電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)有(you)(you)許多優點：電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)性的有(you)(you)無，可以用通(tong)(tong)、斷(duan)電(dian)流(liu)控制(zhi)。磁(ci)性的大小可以用電(dian)流(liu)的強(qiang)弱或(huo)線圈的匝數來(lai)控制(zhi)。

電磁鐵的主要特點

1、采用全密封結構(gou)，防潮性能好(hao)。

2、經計算機優化設計，結(jie)構(gou)合理、自重輕、吸力大、能耗低。

3、勵磁線(xian)圈(quan)經特(te)別(bie)工藝處理，提(ti)高了(le)線(xian)圈(quan)的電器和機械(xie)性能，絕緣資料熱等級到達(da)C級，運(yun)用壽命長。

4、普通(tong)型電磁(ci)鐵的(de)額定(ding)通(tong)電持續率由曩昔的(de)50%提高到60%，提高了電磁(ci)鐵的(de)運用功率。

5、超高溫(wen)型電磁(ci)鐵采用(yong)(yong)獨特隔熱方式，其間被(bei)吸(xi)物(wu)溫(wen)度有曩昔的600℃提高700℃，擴大了電磁(ci)鐵的適用(yong)(yong)范(fan)圍。

6、裝置、運轉、保護(hu)簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)變換為機械(xie)能(neng)(neng)以(yi)實現吸(xi)(xi)(xi)合作功的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種電(dian)器。通(tong)常由軟磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)材料(liao)制成的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)心(xin)、銜鐵(tie)(tie)(tie)和勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)組(zu)(zu)成。當(dang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)通(tong)電(dian)時，繞(rao)組(zu)(zu)周圍產生磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，鐵(tie)(tie)(tie)心(xin)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化，并產生電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)力吸(xi)(xi)(xi)引(yin)(yin)銜鐵(tie)(tie)(tie)，使之運動(dong)(dong)作功。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)主(zhu)要用(yong)(yong)于操動(dong)(dong)、牽引(yin)(yin)機械(xie)裝置，以(yi)達(da)到預(yu)期的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。工(gong)業上常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)有制動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)、牽引(yin)(yin)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)、起(qi)重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)和閥用(yong)(yong)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)等。此外(wai)，屬于電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)類的(de)(de)(de)(de)(de)還(huan)有用(yong)(yong)以(yi)傳遞或隔斷(duan)兩軸(zhou)間的(de)(de)(de)(de)(de)機械(xie)聯系的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)聯軸(zhou)器;用(yong)(yong)在(zai)機床工(gong)作臺上以(yi)吸(xi)(xi)(xi)牢(lao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性材料(liao)工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)(xi)(xi)盤;供高能(neng)(neng)物理、核(he)聚變研(yan)究(jiu)、磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)流體(ti)發(fa)電(dian)和高速懸(xuan)浮(fu)列車等方面使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)、能(neng)(neng)產生高達(da)數十特(te)（斯拉）的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)密(mi)度而幾乎不消(xiao)耗繞(rao)組(zu)(zu)功率的(de)(de)(de)(de)(de)超導電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)等。

起重電磁鐵

用來吊運(yun)和(he)裝卸鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)性物(wu)體的(de)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。工業上常用以(yi)(yi)吊運(yun)或裝卸鐵(tie)(tie)(tie)礦石、鐵(tie)(tie)(tie)砂、廢鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)、鋼(gang)(gang)錠、鋼(gang)(gang)軌以(yi)(yi)及(ji)各種鋼(gang)(gang)材和(he)鋼(gang)(gang)質工件。起重電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)通(tong)常做成圓盤形或矩形，并帶有內磁(ci)(ci)(ci)極(ji)和(he)外磁(ci)(ci)(ci)極(ji)。當(dang)勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)組通(tong)電后，內外磁(ci)(ci)(ci)極(ji)均(jun)被磁(ci)(ci)(ci)化，吸引(yin)鋼(gang)(gang)質材料或工件（相當(dang)于一(yi)般電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)中(zhong)的(de)銜鐵(tie)(tie)(tie)），形成一(yi)個(ge)閉合的(de)磁(ci)(ci)(ci)路。為保護勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)組，使(shi)之(zhi)不因磁(ci)(ci)(ci)極(ji)與被吸引(yin)物(wu)體間的(de)機械撞(zhuang)擊所損傷，起重電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)通(tong)常采用甲殼式結構，并且采用直流勵磁(ci)(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供牽引(yin)和(he)推斥機(ji)(ji)械(xie)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)用(yong)(yong)的(de)(de)一(yi)種(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)。主要用(yong)(yong)于各種(zhong)自動(dong)設備中，以(yi)實現遠距(ju)離控(kong)制(zhi)。為了能夠在(zai)長行(xing)程下(xia)獲得(de)較大的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)吸(xi)力(li)，牽引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)一(yi)般采用(yong)(yong)吸(xi)引(yin)特性比較平坦的(de)(de)甲殼式(shi)結構(gou)。其(qi)內部(bu)裝(zhuang)(zhuang)有鐵(tie)心、銜(xian)鐵(tie)和(he)勵(li)磁(ci)線圈。使用(yong)(yong)時，將鐵(tie)心固(gu)定(ding)在(zai)機(ji)(ji)械(xie)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)靜止部(bu)件上(shang)，銜(xian)鐵(tie)則連接(jie)在(zai)牽引(yin)桿(gan)上(shang)。當勵(li)磁(ci)繞組通電(dian)(dian)后，鐵(tie)心被磁(ci)化，產(chan)生電(dian)(dian)磁(ci)吸(xi)力(li)吸(xi)引(yin)銜(xian)鐵(tie)，后者則通過牽引(yin)桿(gan)來(lai)操(cao)縱所控(kong)制(zhi)的(de)(de)機(ji)(ji)械(xie)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)機(ji)(ji)構(gou)。為了適應不同控(kong)制(zhi)對象的(de)(de)需要，牽引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)有拉(la)動(dong)式(shi)和(he)推動(dong)式(shi)兩種(zhong)，但都不具(ju)備復位裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。牽引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)的(de)(de)主要技術指(zhi)標為一(yi)定(ding)行(xing)程下(xia)的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)吸(xi)力(li)、操(cao)作頻(pin)率和(he)壽(shou)命。

制動電磁鐵

作(zuo)(zuo)機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)用的(de)一種電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。主(zhu)要(yao)用于電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)驅(qu)動(dong)裝置和(he)起重運輸設備(bei)中(zhong)(zhong)，并與制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器配(pei)合使用，使電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)準確停車和(he)懸吊(diao)著的(de)重物不致墜落。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)按(an)(an)銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)行(xing)程分(fen)為長行(xing)程和(he)短(duan)行(xing)程兩類(lei)(lei);按(an)(an)勵磁(ci)(ci)(ci)方(fang)式(shi)分(fen)為直流和(he)交流、并勵和(he)串(chuan)勵以及(ji)單相(xiang)和(he)三相(xiang)等種類(lei)(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)工作(zuo)(zuo)原理是(shi)：當電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)繞(rao)組通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)后，銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)被吸(xi)向鐵(tie)(tie)(tie)(tie)心，并通(tong)(tong)(tong)過制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器中(zhong)(zhong)的(de)停檔(dang)壓迫制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)桿，使之(zhi)移(yi)動(dong)，從而(er)迫使制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器松閘。切(qie)斷線圈電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)后，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)桿在(zai)彈簧(huang)作(zuo)(zuo)用下使銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)脫離磁(ci)(ci)(ci)軛(e)，而(er)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器則將(jiang)機(ji)構剎住。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術參數是(shi)行(xing)程、一定行(xing)程下的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)力(li)(li)、操作(zuo)(zuo)頻(pin)率和(he)通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)持(chi)續(xu)率。操作(zuo)(zuo)頻(pin)率是(shi)指每小時(shi)(shi)操作(zuo)(zuo)的(de)次數;通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)持(chi)續(xu)率是(shi)指每次通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間與每次通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)及(ji)不通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間之(zhi)和(he)的(de)百分(fen)比。使用中(zhong)(zhong)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)與瓦式(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器相(xiang)配(pei)合時(shi)(shi)用短(duan)行(xing)程類(lei)(lei);與皮帶(dai)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器相(xiang)配(pei)合時(shi)(shi)用長行(xing)程類(lei)(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)通(tong)(tong)(tong)過液壓方(fang)式(shi)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力(li)(li)傳遞給制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)機(ji)構的(de)稱(cheng)液壓制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。

閥用電磁鐵

供(gong)遠(yuan)距離(li)操作各種(zhong)液(ye)(ye)壓、氣動系統(tong)閥門的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。常用(yong)于各種(zhong)金屬切削機床中。閥用(yong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)不設復(fu)位裝置，而由(you)閥體(ti)中的(de)(de)(de)彈簧(huang)使(shi)(shi)之復(fu)位。當電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)(rao)組通過電(dian)(dian)流時，電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸力即克服彈簧(huang)阻力，使(shi)(shi)閥體(ti)的(de)(de)(de)推(tui)(tui)桿移(yi)動，將閥門開啟;當勵(li)磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)(rao)組斷電(dian)(dian)后，在(zai)復(fu)位彈簧(huang)作用(yong)下，閥體(ti)推(tui)(tui)桿便推(tui)(tui)動銜鐵(tie)(tie)(tie)，使(shi)(shi)其移(yi)動額定行程(cheng)處，閥門關閉。閥用(yong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)分為濕(shi)式和干式兩種(zhong)。濕(shi)式閥用(yong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)銜鐵(tie)(tie)(tie)在(zai)液(ye)(ye)壓油中工作，由(you)于油的(de)(de)(de)冷卻作用(yong)，使(shi)(shi)其與具有(you)相(xiang)同吸力的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)相(xiang)比，有(you)較小的(de)(de)(de)尺寸。

電磁鐵的應用

門(men)(men)(men)禁：為什么門(men)(men)(men)禁可(ke)以(yi)在(zai)沒刷(shua)卡(ka)(ka)時(shi)把門(men)(men)(men)牢(lao)(lao)(lao)牢(lao)(lao)(lao)的(de)(de)“抓(zhua)住”？原來單元門(men)(men)(men)是由鋼(gang)材料做成的(de)(de)，那(nei)個金(jin)屬體(ti)在(zai)通(tong)電(dian)時(shi)可(ke)以(yi)產生強大的(de)(de)磁(ci)場，產生的(de)(de)磁(ci)力(li)能(neng)把門(men)(men)(men)牢(lao)(lao)(lao)牢(lao)(lao)(lao)的(de)(de)吸住，而刷(shua)卡(ka)(ka)的(de)(de)瞬間，切斷電(dian)流，金(jin)屬體(ti)失去磁(ci)性，我們就可(ke)以(yi)打開門(men)(men)(men)了(le)。那(nei)個金(jin)屬體(ti)其實(shi)是一塊電(dian)磁(ci)鐵。

電磁起(qi)(qi)(qi)重(zhong)機(ji)：最直接的應用之(zhi)一(yi)是電磁起(qi)(qi)(qi)重(zhong)機(ji)。電磁鐵(tie)安裝在吊車上，通(tong)電后吸起(qi)(qi)(qi)大量鋼鐵(tie)，移動(dong)到另一(yi)個位置后切斷電流，鋼鐵(tie)被放下，免去了打捆的麻煩(fan)。大型電磁起(qi)(qi)(qi)重(zhong)機(ji)一(yi)次可以吊起(qi)(qi)(qi)幾(ji)噸鋼材。

在電(dian)動機、發電(dian)機、電(dian)鈴(ling)和電(dian)磁繼電(dian)器(qi)里也用到電(dian)磁鐵。全(quan)自動洗衣(yi)機的(de)進水(shui)、排水(shui)閥(fa)門(men)，衛生間里感應式沖(chong)水(shui)器(qi)的(de)閥(fa)門(men)，也都是(shi)由電(dian)磁鐵控(kong)制的(de)。

電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵的另一個應用是產生(sheng)強磁(ci)(ci)(ci)場。現代技術中(zhong)很(hen)多地方需要的強磁(ci)(ci)(ci)場都由電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵提供，如大型(xing)電(dian)(dian)動機、發(fa)電(dian)(dian)機、磁(ci)(ci)(ci)療設備等。