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。這實際上是汕頭電磁鐵原理的(de)(de)(de)最初發現。1823年，斯(si)特金也做了(le)一次類似的(de)(de)(de)實驗：他在一根(gen)并非是(shi)磁鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)上(shang)繞了(le)18圈銅(tong)裸線(xian)，當銅(tong)線(xian)與伏(fu)打電(dian)池接通時，繞在U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)上(shang)的(de)(de)(de)銅(tong)線(xian)圈即產生了(le)密(mi)集的(de)(de)(de)磁場，這樣就(jiu)(jiu)使(shi)U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)變成了(le)一塊(kuai)“電(dian)磁鐵(tie)(tie)”。這種(zhong)電(dian)磁鐵(tie)(tie)上(shang)的(de)(de)(de)磁能(neng)(neng)要比永(yong)磁能(neng)(neng)大放(fang)多倍(bei)，它能(neng)(neng)吸(xi)起(qi)比它重(zhong)20倍(bei)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)塊(kuai)，而(er)當電(dian)源切斷(duan)后，U型(xing)(xing)鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)就(jiu)(jiu)什么鐵(tie)(tie)塊(kuai)也吸(xi)不住，重(zhong)新成為一根(gen)普通的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)棒(bang)(bang)。

斯特金的電磁鐵(tie)發明，使人們看到了把電能轉化為磁能的光明前(qian)景，這(zhe)一發明很快在英(ying)國(guo)、美(mei)國(guo)以及西歐一些沿海國(guo)家傳播開來。

1829年(nian)，美國電(dian)(dian)學家(jia)亨利(li)對斯特金電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)裝置進行(xing)了一些革新，絕緣導(dao)線(xian)(xian)代替(ti)裸銅導(dao)線(xian)(xian)，因此(ci)不必擔(dan)心被(bei)銅導(dao)線(xian)(xian)過分靠(kao)近而短路。由于(yu)導(dao)線(xian)(xian)有(you)了絕緣層，就可以將(jiang)它(ta)們一圈(quan)(quan)圈(quan)(quan)地緊緊地繞在一起，由于(yu)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)越(yue)密集(ji)，產生的磁(ci)(ci)場就越(yue)強(qiang)，這(zhe)樣就大(da)大(da)提高了把電(dian)(dian)能(neng)轉化為磁(ci)(ci)能(neng)的能(neng)力。到了1831年(nian)，亨利(li)試(shi)制出了一塊更新的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)，雖然它(ta)的體積(ji)并不大(da)，但它(ta)能(neng)吸起1噸重(zhong)的鐵(tie)塊。

電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)內部帶有(you)鐵(tie)(tie)(tie)心的、利用(yong)(yong)通(tong)(tong)有(you)電(dian)(dian)流的線(xian)圈(quan)使其像磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)一(yi)樣具有(you)磁(ci)性的裝置叫做(zuo)電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)，通(tong)(tong)常制(zhi)成(cheng)條形(xing)或蹄形(xing)。鐵(tie)(tie)(tie)心要(yao)用(yong)(yong)容易(yi)磁(ci)化，又容易(yi)消(xiao)(xiao)失磁(ci)性的軟鐵(tie)(tie)(tie)或硅鋼來制(zhi)做(zuo)。這樣的電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)在通(tong)(tong)電(dian)(dian)時有(you)磁(ci)性，斷電(dian)(dian)后就隨之消(xiao)(xiao)失。 電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)有(you)許(xu)多優點(dian)：電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)性的有(you)無，可(ke)以用(yong)(yong)通(tong)(tong)、斷電(dian)(dian)流控制(zhi)。磁(ci)性的大(da)小可(ke)以用(yong)(yong)電(dian)(dian)流的強(qiang)弱或線(xian)圈(quan)的匝數來控制(zhi)。

電磁鐵的主要特點

1、采用全密封結構，防(fang)潮性能好。

2、經計(ji)算機優(you)化設計(ji)，結構合理、自重輕、吸力大、能(neng)耗(hao)低。

3、勵(li)磁線(xian)圈(quan)經特(te)別(bie)工(gong)藝處理，提高了線(xian)圈(quan)的電(dian)器和機(ji)械性能，絕(jue)緣資料(liao)熱等級(ji)到達C級(ji)，運用(yong)壽(shou)命長。

4、普通型電(dian)磁鐵的(de)額定通電(dian)持續率由(you)曩(nang)昔的(de)50%提高(gao)到(dao)60%，提高(gao)了電(dian)磁鐵的(de)運用功率。

5、超高溫(wen)型電磁鐵采用獨特隔熱方(fang)式，其間被吸物溫(wen)度有曩昔(xi)的(de)600℃提高700℃，擴大了電磁鐵的(de)適用范圍。

6、裝置、運(yun)轉、保護簡潔。

電磁鐵工作原理

將電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)能(neng)變換為機(ji)械(xie)能(neng)以(yi)實現吸(xi)合作(zuo)功的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種電(dian)(dian)器。通(tong)常由軟磁(ci)(ci)(ci)(ci)材料制(zhi)成的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)心、銜鐵(tie)和勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組組成。當勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通(tong)電(dian)(dian)時，繞組周(zhou)圍(wei)產(chan)生磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，鐵(tie)心磁(ci)(ci)(ci)(ci)化，并產(chan)生電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)力吸(xi)引(yin)銜鐵(tie)，使之(zhi)運動作(zuo)功。電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)主要用(yong)(yong)(yong)(yong)于操(cao)動、牽引(yin)機(ji)械(xie)裝置，以(yi)達(da)到(dao)預(yu)期的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。工(gong)業上(shang)常用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)有制(zhi)動電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、牽引(yin)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、起重電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)和閥用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)等。此外，屬(shu)于電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)類的(de)(de)(de)(de)(de)還(huan)有用(yong)(yong)(yong)(yong)以(yi)傳遞或(huo)隔(ge)斷兩軸間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械(xie)聯(lian)(lian)系的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)聯(lian)(lian)軸器;用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)機(ji)床工(gong)作(zuo)臺(tai)上(shang)以(yi)吸(xi)牢磁(ci)(ci)(ci)(ci)性材料工(gong)件的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)吸(xi)盤(pan);供高能(neng)物(wu)理、核聚(ju)變研究、磁(ci)(ci)(ci)(ci)流體發電(dian)(dian)和高速(su)懸(xuan)浮列(lie)車等方面使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)、能(neng)產(chan)生高達(da)數十特（斯拉）的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)密度而幾乎(hu)不消(xiao)耗繞組功率的(de)(de)(de)(de)(de)超導電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)等。

起重電磁鐵

用(yong)來吊運和裝卸鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性物體的電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)。工業上(shang)常(chang)用(yong)以(yi)吊運或(huo)裝卸鐵(tie)礦(kuang)石、鐵(tie)砂(sha)、廢鋼鐵(tie)、鋼錠(ding)、鋼軌以(yi)及各種鋼材和鋼質工件。起(qi)(qi)重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)做成圓盤形(xing)(xing)或(huo)矩(ju)形(xing)(xing)，并帶有內磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極和外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極。當勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞組通(tong)電(dian)后，內外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極均被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化，吸(xi)引(yin)鋼質材料或(huo)工件（相當于一(yi)般電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)中(zhong)的銜(xian)鐵(tie)），形(xing)(xing)成一(yi)個(ge)閉合的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)路(lu)。為保護(hu)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)繞組，使之(zhi)不(bu)因磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極與被吸(xi)引(yin)物體間的機械撞(zhuang)擊所損(sun)傷(shang)，起(qi)(qi)重電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)甲殼式結構，并且(qie)采(cai)用(yong)直流勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)。

牽引電磁鐵

供牽引(yin)(yin)和推(tui)斥(chi)機械裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)用(yong)(yong)的(de)(de)一種電磁(ci)(ci)鐵(tie)。主要(yao)用(yong)(yong)于各種自動設備(bei)(bei)中，以實現遠距離控(kong)制(zhi)。為了能夠在長行(xing)程下獲(huo)得(de)較大的(de)(de)電磁(ci)(ci)吸力(li)，牽引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)一般采用(yong)(yong)吸引(yin)(yin)特性比較平(ping)坦的(de)(de)甲殼式結(jie)構。其內部(bu)裝(zhuang)(zhuang)有(you)鐵(tie)心、銜(xian)鐵(tie)和勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈。使用(yong)(yong)時，將鐵(tie)心固定在機械裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)靜止(zhi)部(bu)件上，銜(xian)鐵(tie)則連接(jie)在牽引(yin)(yin)桿(gan)上。當勵(li)磁(ci)(ci)繞組通電后，鐵(tie)心被磁(ci)(ci)化，產生(sheng)電磁(ci)(ci)吸力(li)吸引(yin)(yin)銜(xian)鐵(tie)，后者則通過牽引(yin)(yin)桿(gan)來操縱(zong)所控(kong)制(zhi)的(de)(de)機械裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)機構。為了適(shi)應不同控(kong)制(zhi)對象的(de)(de)需要(yao)，牽引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)有(you)拉動式和推(tui)動式兩種，但都不具(ju)備(bei)(bei)復位(wei)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)。牽引(yin)(yin)電磁(ci)(ci)鐵(tie)的(de)(de)主要(yao)技術指標(biao)為一定行(xing)程下的(de)(de)電磁(ci)(ci)吸力(li)、操作頻率和壽命。

制動電磁鐵

作(zuo)(zuo)機械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。主要(yao)用(yong)于電(dian)力(li)驅動(dong)(dong)裝置和(he)(he)(he)(he)起重運(yun)輸設備中(zhong)，并(bing)與制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)配合(he)使(shi)(shi)(shi)用(yong)，使(shi)(shi)(shi)電(dian)動(dong)(dong)機準確停車和(he)(he)(he)(he)懸(xuan)吊著的(de)(de)(de)(de)(de)重物不致墜落。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)按銜鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)行程(cheng)分為長行程(cheng)和(he)(he)(he)(he)短(duan)行程(cheng)兩類;按勵(li)磁(ci)方式分為直流和(he)(he)(he)(he)交流、并(bing)勵(li)和(he)(he)(he)(he)串勵(li)以及(ji)單相(xiang)(xiang)和(he)(he)(he)(he)三(san)相(xiang)(xiang)等(deng)種(zhong)類。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)原理(li)是(shi)(shi)：當(dang)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)繞(rao)組通(tong)電(dian)后(hou)，銜鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)被吸向鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)心，并(bing)通(tong)過制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)停檔(dang)壓(ya)迫制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)桿，使(shi)(shi)(shi)之移動(dong)(dong)，從而迫使(shi)(shi)(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)松(song)閘。切斷線圈電(dian)源后(hou)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)桿在(zai)彈簧作(zuo)(zuo)用(yong)下使(shi)(shi)(shi)銜鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)脫(tuo)離磁(ci)軛，而制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)則將機構(gou)剎(cha)住。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)技術參(can)數是(shi)(shi)行程(cheng)、一(yi)定行程(cheng)下的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)吸力(li)、操作(zuo)(zuo)頻率和(he)(he)(he)(he)通(tong)電(dian)持(chi)續(xu)率。操作(zuo)(zuo)頻率是(shi)(shi)指每(mei)小時操作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)次數;通(tong)電(dian)持(chi)續(xu)率是(shi)(shi)指每(mei)次通(tong)電(dian)時間與每(mei)次通(tong)電(dian)及(ji)不通(tong)電(dian)時間之和(he)(he)(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)百分比。使(shi)(shi)(shi)用(yong)中(zhong)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)與瓦式制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)相(xiang)(xiang)配合(he)時用(yong)短(duan)行程(cheng)類;與皮帶制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)相(xiang)(xiang)配合(he)時用(yong)長行程(cheng)類。制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)通(tong)過液壓(ya)方式將電(dian)磁(ci)力(li)傳(chuan)遞(di)給制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)機構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)稱(cheng)液壓(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)電(dian)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。

閥用電磁鐵

供(gong)遠(yuan)距離操作(zuo)各種液壓(ya)、氣動(dong)系統閥(fa)(fa)(fa)門的(de)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。常用(yong)(yong)(yong)于(yu)各種金(jin)屬(shu)切削(xue)機(ji)床中。閥(fa)(fa)(fa)用(yong)(yong)(yong)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)不設復位裝置(zhi)，而(er)由閥(fa)(fa)(fa)體中的(de)彈(dan)簧(huang)(huang)使(shi)(shi)之復位。當電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)組(zu)通過電流(liu)時(shi)，電磁(ci)(ci)(ci)吸力(li)即(ji)克(ke)服(fu)彈(dan)簧(huang)(huang)阻力(li)，使(shi)(shi)閥(fa)(fa)(fa)體的(de)推桿移動(dong)，將(jiang)閥(fa)(fa)(fa)門開啟;當勵磁(ci)(ci)(ci)繞(rao)組(zu)斷電后(hou)，在復位彈(dan)簧(huang)(huang)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)，閥(fa)(fa)(fa)體推桿便推動(dong)銜鐵(tie)(tie)，使(shi)(shi)其移動(dong)額(e)定行(xing)程(cheng)處，閥(fa)(fa)(fa)門關(guan)閉。閥(fa)(fa)(fa)用(yong)(yong)(yong)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)分為(wei)濕式和干式兩種。濕式閥(fa)(fa)(fa)用(yong)(yong)(yong)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)銜鐵(tie)(tie)在液壓(ya)油中工作(zuo)，由于(yu)油的(de)冷卻作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，使(shi)(shi)其與具有相同吸力(li)的(de)電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)相比，有較(jiao)小的(de)尺寸。

電磁鐵的應用

門禁：為什么門禁可以在沒刷卡時(shi)把門牢牢的“抓住(zhu)(zhu)”？原來單(dan)元門是由鋼材料做成的，那(nei)個(ge)金屬(shu)體(ti)(ti)在通電(dian)(dian)時(shi)可以產(chan)生強大的磁(ci)場，產(chan)生的磁(ci)力能(neng)把門牢牢的吸住(zhu)(zhu)，而刷卡的瞬間，切斷電(dian)(dian)流，金屬(shu)體(ti)(ti)失去磁(ci)性，我們就可以打開門了(le)。那(nei)個(ge)金屬(shu)體(ti)(ti)其實是一塊電(dian)(dian)磁(ci)鐵。

電(dian)磁起重(zhong)機(ji)：最直接的應用之一(yi)是電(dian)磁起重(zhong)機(ji)。電(dian)磁鐵安裝在吊車上，通電(dian)后吸起大(da)量鋼(gang)鐵，移動到(dao)另一(yi)個(ge)位置后切(qie)斷電(dian)流，鋼(gang)鐵被放(fang)下，免去了打捆的麻(ma)煩。大(da)型電(dian)磁起重(zhong)機(ji)一(yi)次(ci)可以吊起幾(ji)噸鋼(gang)材。

在電(dian)動(dong)機(ji)、發電(dian)機(ji)、電(dian)鈴和電(dian)磁(ci)(ci)繼(ji)電(dian)器里(li)也用到電(dian)磁(ci)(ci)鐵。全(quan)自動(dong)洗衣機(ji)的進水(shui)、排水(shui)閥門，衛生(sheng)間(jian)里(li)感應式沖水(shui)器的閥門，也都是(shi)由電(dian)磁(ci)(ci)鐵控制的。

電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)應用(yong)是(shi)產生強磁(ci)場。現代技術中很多(duo)地方需要(yao)的(de)強磁(ci)場都由電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)提供，如大型電(dian)(dian)動機、發(fa)電(dian)(dian)機、磁(ci)療(liao)設(she)備等。