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。這實際上是濟南電磁鐵原理的最初發現。1823年，斯特金也(ye)做了一次類似的實驗：他在(zai)(zai)一根并非是磁鐵(tie)棒(bang)(bang)的U型鐵(tie)棒(bang)(bang)上(shang)繞了18圈銅裸線，當(dang)(dang)銅線與(yu)伏打電(dian)池接通(tong)時，繞在(zai)(zai)U型鐵(tie)棒(bang)(bang)上(shang)的銅線圈即產生(sheng)了密集的磁場，這樣就使U型鐵(tie)棒(bang)(bang)變成(cheng)了一塊“電(dian)磁鐵(tie)”。這種電(dian)磁鐵(tie)上(shang)的磁能要比永磁能大(da)放多倍，它(ta)能吸起比它(ta)重(zhong)20倍的鐵(tie)塊，而當(dang)(dang)電(dian)源切(qie)斷后，U型鐵(tie)棒(bang)(bang)就什(shen)么(me)鐵(tie)塊也(ye)吸不住，重(zhong)新(xin)成(cheng)為一根普通(tong)的鐵(tie)棒(bang)(bang)。

斯特(te)金的電(dian)磁(ci)鐵發明，使人們看到了把電(dian)能轉化為磁(ci)能的光(guang)明前景，這一發明很(hen)快(kuai)在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。

1829年(nian)，美(mei)國電(dian)學家(jia)亨(heng)利對斯特金電(dian)磁(ci)鐵(tie)裝置進(jin)行了一(yi)(yi)些(xie)革新(xin)，絕(jue)緣導線代替裸銅(tong)導線，因此不(bu)必(bi)擔心被銅(tong)導線過(guo)分靠近而(er)短路。由于(yu)導線有了絕(jue)緣層，就(jiu)可(ke)以將(jiang)它(ta)們一(yi)(yi)圈圈地緊(jin)緊(jin)地繞在一(yi)(yi)起，由于(yu)線圈越密集(ji)，產生(sheng)的(de)(de)磁(ci)場就(jiu)越強(qiang)，這(zhe)樣就(jiu)大大提高了把電(dian)能(neng)(neng)轉化為磁(ci)能(neng)(neng)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)。到(dao)了1831年(nian)，亨(heng)利試(shi)制出了一(yi)(yi)塊更新(xin)的(de)(de)電(dian)磁(ci)鐵(tie)，雖然(ran)它(ta)的(de)(de)體積并不(bu)大，但它(ta)能(neng)(neng)吸起1噸重(zhong)的(de)(de)鐵(tie)塊。

電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)內(nei)部帶有(you)(you)(you)鐵(tie)心(xin)的(de)、利用通有(you)(you)(you)電(dian)流的(de)線圈使其像磁(ci)(ci)鐵(tie)一樣(yang)具有(you)(you)(you)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)裝置叫做(zuo)電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)，通常制成條形或蹄形。鐵(tie)心(xin)要用容(rong)易磁(ci)(ci)化(hua)，又容(rong)易消(xiao)失磁(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)軟鐵(tie)或硅(gui)鋼(gang)來制做(zuo)。這樣(yang)的(de)電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)在(zai)通電(dian)時有(you)(you)(you)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)，斷電(dian)后就隨(sui)之消(xiao)失。 電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)有(you)(you)(you)許多優點：電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)有(you)(you)(you)無，可(ke)以用通、斷電(dian)流控制。磁(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)大小可(ke)以用電(dian)流的(de)強弱或線圈的(de)匝數來控制。

電磁鐵的主要特點

1、采用(yong)全密封結構，防潮性能好。

2、經計算機優化(hua)設計，結構合(he)理、自(zi)重輕(qing)、吸力大、能耗低。

3、勵磁線圈經特別工藝(yi)處(chu)理，提(ti)高了線圈的電器和(he)機械性(xing)能，絕(jue)緣資料(liao)熱等級到(dao)達C級，運用壽命長(chang)。

4、普通型(xing)電(dian)磁鐵的額定通電(dian)持續率(lv)由曩昔的50%提(ti)高到60%，提(ti)高了(le)電(dian)磁鐵的運用功率(lv)。

5、超高溫(wen)型電(dian)磁鐵采用(yong)獨特隔(ge)熱(re)方式，其間被吸物溫(wen)度有曩昔的600℃提高700℃，擴大了電(dian)磁鐵的適(shi)用(yong)范圍。

6、裝置、運轉、保護簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)(dian)磁(ci)(ci)能變換為機(ji)械能以(yi)(yi)實現吸(xi)合(he)作功的(de)(de)(de)(de)(de)一種電(dian)(dian)器。通(tong)常(chang)由(you)軟磁(ci)(ci)材(cai)料制成的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)心、銜鐵(tie)(tie)(tie)和勵(li)磁(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)組(zu)(zu)成。當(dang)勵(li)磁(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)通(tong)電(dian)(dian)時，繞(rao)組(zu)(zu)周圍產生磁(ci)(ci)場(chang)，鐵(tie)(tie)(tie)心磁(ci)(ci)化，并產生電(dian)(dian)磁(ci)(ci)吸(xi)力吸(xi)引(yin)銜鐵(tie)(tie)(tie)，使之(zhi)運動(dong)作功。電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)主要(yao)用于(yu)操動(dong)、牽(qian)引(yin)機(ji)械裝置，以(yi)(yi)達(da)到預期的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。工業上常(chang)用的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)有制動(dong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)、牽(qian)引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)、起重電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)和閥用電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)等(deng)。此外，屬于(yu)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)類的(de)(de)(de)(de)(de)還有用以(yi)(yi)傳遞或隔斷兩軸間的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械聯(lian)系的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)聯(lian)軸器;用在機(ji)床(chuang)工作臺上以(yi)(yi)吸(xi)牢磁(ci)(ci)性材(cai)料工件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)吸(xi)盤;供高能物理、核聚變研究、磁(ci)(ci)流體發電(dian)(dian)和高速懸(xuan)浮列車等(deng)方面使用的(de)(de)(de)(de)(de)、能產生高達(da)數十(shi)特（斯(si)拉）的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通(tong)密度而幾乎不消耗(hao)繞(rao)組(zu)(zu)功率的(de)(de)(de)(de)(de)超導電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)等(deng)。

起重電磁鐵

用(yong)(yong)來吊運和裝(zhuang)卸(xie)(xie)鐵(tie)磁(ci)(ci)性物體(ti)的(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)。工(gong)業上(shang)常(chang)(chang)用(yong)(yong)以吊運或裝(zhuang)卸(xie)(xie)鐵(tie)礦石、鐵(tie)砂、廢鋼(gang)鐵(tie)、鋼(gang)錠、鋼(gang)軌以及各種鋼(gang)材(cai)和鋼(gang)質工(gong)件(jian)。起重(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)(chang)做成(cheng)圓盤形(xing)或矩(ju)形(xing)，并(bing)帶有(you)內磁(ci)(ci)極(ji)(ji)和外(wai)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)。當(dang)勵磁(ci)(ci)繞(rao)組(zu)通(tong)電(dian)(dian)后，內外(wai)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)均被(bei)磁(ci)(ci)化，吸引(yin)鋼(gang)質材(cai)料或工(gong)件(jian)（相當(dang)于一般電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)中的(de)(de)銜(xian)鐵(tie)），形(xing)成(cheng)一個閉合(he)的(de)(de)磁(ci)(ci)路(lu)。為保護勵磁(ci)(ci)繞(rao)組(zu)，使之(zhi)不因(yin)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)與被(bei)吸引(yin)物體(ti)間的(de)(de)機械撞擊所(suo)損傷(shang)，起重(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)(chang)采用(yong)(yong)甲殼式結構(gou)，并(bing)且采用(yong)(yong)直流勵磁(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供牽(qian)引(yin)和推斥機械裝(zhuang)置用(yong)的(de)一種電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。主要(yao)用(yong)于各種自動(dong)設備中(zhong)，以實現遠(yuan)距離控制。為(wei)了能(neng)夠在(zai)長行程(cheng)下獲得(de)較大的(de)電(dian)磁(ci)吸力，牽(qian)引(yin)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)一般采用(yong)吸引(yin)特性比較平坦的(de)甲殼式(shi)結構。其內部裝(zhuang)有(you)(you)鐵(tie)(tie)(tie)心、銜鐵(tie)(tie)(tie)和勵磁(ci)線圈(quan)。使用(yong)時，將(jiang)鐵(tie)(tie)(tie)心固定在(zai)機械裝(zhuang)置的(de)靜(jing)止部件(jian)上，銜鐵(tie)(tie)(tie)則連接在(zai)牽(qian)引(yin)桿(gan)上。當勵磁(ci)繞組(zu)通電(dian)后(hou)，鐵(tie)(tie)(tie)心被磁(ci)化，產生電(dian)磁(ci)吸力吸引(yin)銜鐵(tie)(tie)(tie)，后(hou)者則通過牽(qian)引(yin)桿(gan)來操縱所控制的(de)機械裝(zhuang)置的(de)機構。為(wei)了適應不(bu)同控制對象的(de)需要(yao)，牽(qian)引(yin)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)有(you)(you)拉動(dong)式(shi)和推動(dong)式(shi)兩(liang)種，但都不(bu)具備復位(wei)裝(zhuang)置。牽(qian)引(yin)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)主要(yao)技術指標為(wei)一定行程(cheng)下的(de)電(dian)磁(ci)吸力、操作頻(pin)率和壽命。

制動電磁鐵

作(zuo)機械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)用(yong)的(de)(de)一種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)驅動(dong)裝置和(he)(he)起重(zhong)運輸設備中，并與(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)配(pei)(pei)合(he)使(shi)(shi)用(yong)，使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機準確停車和(he)(he)懸(xuan)吊(diao)著的(de)(de)重(zhong)物不致墜落。制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)按銜鐵(tie)(tie)(tie)行程(cheng)(cheng)分為長行程(cheng)(cheng)和(he)(he)短(duan)行程(cheng)(cheng)兩類(lei)(lei);按勵磁(ci)(ci)(ci)方式分為直(zhi)流和(he)(he)交流、并勵和(he)(he)串勵以及單相(xiang)和(he)(he)三相(xiang)等種類(lei)(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)工作(zuo)原理是：當(dang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)繞組通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)后，銜鐵(tie)(tie)(tie)被吸向鐵(tie)(tie)(tie)心，并通(tong)過(guo)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)中的(de)(de)停檔(dang)壓(ya)迫制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)桿，使(shi)(shi)之移動(dong)，從(cong)而迫使(shi)(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)松閘(zha)。切斷線圈電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源后，制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)桿在彈簧(huang)作(zuo)用(yong)下使(shi)(shi)銜鐵(tie)(tie)(tie)脫離磁(ci)(ci)(ci)軛，而制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)則將(jiang)機構剎(cha)住(zhu)。制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)主(zhu)要(yao)技術參(can)數是行程(cheng)(cheng)、一定行程(cheng)(cheng)下的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸力(li)、操(cao)(cao)作(zuo)頻(pin)率(lv)和(he)(he)通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)持(chi)續(xu)率(lv)。操(cao)(cao)作(zuo)頻(pin)率(lv)是指每(mei)(mei)小時(shi)(shi)操(cao)(cao)作(zuo)的(de)(de)次數;通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)持(chi)續(xu)率(lv)是指每(mei)(mei)次通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間與(yu)每(mei)(mei)次通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)及不通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間之和(he)(he)的(de)(de)百(bai)分比。使(shi)(shi)用(yong)中，制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)與(yu)瓦式制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)相(xiang)配(pei)(pei)合(he)時(shi)(shi)用(yong)短(duan)行程(cheng)(cheng)類(lei)(lei);與(yu)皮帶制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器(qi)相(xiang)配(pei)(pei)合(he)時(shi)(shi)用(yong)長行程(cheng)(cheng)類(lei)(lei)。制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)通(tong)過(guo)液(ye)壓(ya)方式將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力(li)傳(chuan)遞給制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)機構的(de)(de)稱液(ye)壓(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)。

閥用電磁鐵

供遠距(ju)離(li)操作(zuo)各種液壓、氣動(dong)系統(tong)閥(fa)(fa)門的(de)(de)電(dian)(dian)磁鐵。常用(yong)于各種金屬切削機床中。閥(fa)(fa)用(yong)電(dian)(dian)磁鐵不(bu)設復位(wei)裝置(zhi)，而由閥(fa)(fa)體中的(de)(de)彈簧使(shi)之復位(wei)。當電(dian)(dian)磁鐵的(de)(de)勵磁繞(rao)組(zu)(zu)通(tong)過電(dian)(dian)流時，電(dian)(dian)磁吸(xi)力即克服彈簧阻力，使(shi)閥(fa)(fa)體的(de)(de)推桿(gan)移動(dong)，將閥(fa)(fa)門開啟;當勵磁繞(rao)組(zu)(zu)斷(duan)電(dian)(dian)后，在復位(wei)彈簧作(zuo)用(yong)下，閥(fa)(fa)體推桿(gan)便(bian)推動(dong)銜鐵，使(shi)其移動(dong)額(e)定(ding)行程處，閥(fa)(fa)門關閉。閥(fa)(fa)用(yong)電(dian)(dian)磁鐵分為濕式(shi)和干(gan)式(shi)兩種。濕式(shi)閥(fa)(fa)用(yong)電(dian)(dian)磁鐵的(de)(de)銜鐵在液壓油(you)中工(gong)作(zuo)，由于油(you)的(de)(de)冷(leng)卻(que)作(zuo)用(yong)，使(shi)其與具有相(xiang)同吸(xi)力的(de)(de)電(dian)(dian)磁鐵相(xiang)比(bi)，有較小(xiao)的(de)(de)尺寸。

電磁鐵的應用

門(men)禁：為什么門(men)禁可(ke)(ke)以在沒刷卡時把門(men)牢(lao)牢(lao)的(de)“抓住”？原來單元門(men)是(shi)由鋼材(cai)料做成的(de)，那(nei)個金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)體在通電時可(ke)(ke)以產生(sheng)(sheng)強大的(de)磁場(chang)，產生(sheng)(sheng)的(de)磁力(li)能把門(men)牢(lao)牢(lao)的(de)吸(xi)住，而刷卡的(de)瞬間，切斷電流(liu)，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)體失去磁性，我們就可(ke)(ke)以打開門(men)了(le)。那(nei)個金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)體其實是(shi)一塊電磁鐵。

電(dian)(dian)(dian)(dian)磁起(qi)重機(ji)：最(zui)直接的應用(yong)之一是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁起(qi)重機(ji)。電(dian)(dian)(dian)(dian)磁鐵(tie)安(an)裝(zhuang)在吊(diao)車上(shang)，通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)后吸起(qi)大量鋼(gang)鐵(tie)，移動到另(ling)一個位(wei)置(zhi)后切斷電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，鋼(gang)鐵(tie)被放下，免(mian)去(qu)了(le)打捆的麻煩。大型電(dian)(dian)(dian)(dian)磁起(qi)重機(ji)一次可以吊(diao)起(qi)幾噸鋼(gang)材。

在電(dian)(dian)動(dong)機(ji)、發(fa)電(dian)(dian)機(ji)、電(dian)(dian)鈴和電(dian)(dian)磁(ci)繼電(dian)(dian)器里(li)也用到電(dian)(dian)磁(ci)鐵。全自動(dong)洗衣機(ji)的進(jin)水、排水閥門，衛生間(jian)里(li)感應式沖(chong)水器的閥門，也都是由電(dian)(dian)磁(ci)鐵控制的。

電磁(ci)(ci)鐵的(de)另一個(ge)應用是(shi)產生強(qiang)磁(ci)(ci)場(chang)。現代技術中很多地方需要的(de)強(qiang)磁(ci)(ci)場(chang)都由(you)電磁(ci)(ci)鐵提(ti)供，如大型電動機、發電機、磁(ci)(ci)療(liao)設備等。