電磁鐵的應用及技術要點

電磁鐵是一種電器，它被廣泛應用于機床、起重機等大型機電設備中。電磁鐵是利用通電的鐵心線圈吸引銜鐵或保持某種機械零件、工件于固定位置的一種電器。銜鐵的動作可使其他機械裝置發生聯動。當電源斷開時，電磁鐵的磁性隨之消失，銜鐵或其他零件即被釋放。電磁鐵可分為線圈、鐵心及銜鐵3部分。

電磁鐵在生產中的應用極為普遍，如圖1所示，工業上常用來制動機床和起重機的電動機。當接通電源時，電磁鐵動作而拉開彈簧，把抱閘提起，于是放開裝在電動機軸上的制動輪，這時電動機便可自由轉動。當電源斷開時，電磁鐵的銜鐵落下，彈簧便把抱閘壓在制動輪上，電動機就被制動。在起重機中采用這種方法，可以避免由于工作過程中的斷電而使重物滑下造成的事故。

隨著機械工業的發展，在機床中也常用電磁鐵操縱氣動或液壓傳動機構的閥門和控制變速機構。電磁吸盤和電磁離合器也都是電磁鐵的具體應用。此外，現代物流業的集裝流程中，也使用電磁鐵進行起重提放鋼材等。不論是機床、起重機，還是物流裝卸的電磁繼電器和接觸器，電磁鐵的任務是開閉電路，起到一個開關的作用。

電磁鐵在交流電路和直流電路中，其成型結構是不同的。在交流電路中，為了減少鐵損，它的鐵心由鋼片疊成；直流電路中的電磁鐵，鐵心是用整塊軟鋼制成的。二者原理不同，有著本質的區別。

1）在直流電磁鐵中，勵磁電流僅與線圈電阻有關，不因氣隙的大小而變化。而在交流電磁鐵吸合過程中，線圈中電流（有效值）變化很大，這是因為線圈中的電流不僅與線圈電阻有關，主要還與線圈的感抗有關。在吸合過程中，隨著氣隙的減小，磁阻減小，線圈的電感和感抗增大，因而電流逐漸減小。因此，如果由于某種機械障礙，銜鐵或機械可動部分被卡住，通電后銜鐵吸合不上，線圈就會因流過較大電流而嚴重發熱，甚至燒毀。這點必須注意，也是電磁鐵使用的技術要點。

2）在交流電路中，由于在使用中銜鐵以兩倍電源頻率顫動，引起噪音，同時觸點容易損壞，在使用時要嚴加注意。盡管在設計時已經考慮引進分磁環（或稱為短路環），以消除銜鐵的顫動，但也要經常觀察和聽取聲音，密切關注這種現象，以消除隱患，保證電磁鐵的正常使用和用電安全。

3）抱閘和彈簧的調節，應經常觀察和修復，這是由電磁鐵的工作環境所決定的。電磁鐵工作在顫動的環境中，抱閘和彈簧經常拉磨，其工作位置十分容易發生移位，給正常的工作帶來偏差或直接影響到安全抱死與分離，這也是使用的一個安全技術要點。

隨著集成電路和電子傳感器的發展，機床和起重機的控制電路也有改進，但對于大功率控制電路，尤其是工作功率較大而又容易控制的電路，電磁鐵還是十分理想的設備之一。

（作者單位：山東濰坊科技職業學院）