电磁铁的应用及技术要点

电磁铁的应用及技术要点
作者：黄长永李爱海马乐群
来源：《中国教育技术装备》2008年第09期
电磁铁是一种电器，它被广泛应用于机床、起重机等大型机电设备中。

电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。

衔铁的动作可使其他机械装置发生联动。

当电源断开时，电磁铁的磁性随之消失，衔铁或其他零件即被释放。

电磁铁可分为线圈、铁心及衔铁3部分。

电磁铁在生产中的应用极为普遍，如图1所示，工业上常用来制动机床和起重机的电动机。

当接通电源时，电磁铁动作而拉开弹簧，把抱闸提起，于是放开装在电动机轴上的制动轮，这时电动机便可自由转动。

当电源断开时，电磁铁的衔铁落下，弹簧便把抱闸压在制动轮上，电动机就被制动。

在起重机中采用这种方法，可以避免由于工作过程中的断电而使重物滑下造成的事故。

随着机械工业的发展，在机床中也常用电磁铁操纵气动或液压传动机构的阀门和控制变速机构。

电磁吸盘和电磁离合器也都是电磁铁的具体应用。

此外，现代物流业的集装流程中，也使用电磁铁进行起重提放钢材等。

不论是机床、起重机，还是物流装卸的电磁继电器和接触器，电磁铁的任务是开闭电路，起到一个开关的作用。

电磁铁在交流电路和直流电路中，其成型结构是不同的。

在交流电路中，为了减少铁损，它的铁心由钢片叠成；直流电路中的电磁铁，铁心是用整块软钢制成的。

二者原理不同，有着本质的区别。

1）在直流电磁铁中，励磁电流仅与线圈电阻有关，不因气隙的大小而变化。

而在交流电磁铁吸合过程中，线圈中电流（有效值）变化很大，这是因为线圈中的电流不仅与线圈电阻有关，主要还与线圈的感抗有关。

在吸合过程中，随着气隙的减小，磁阻减小，线圈的电感和感抗增大，因而电流逐渐减小。

因此，如果由于某种机械障碍，衔铁或机械可动部分被卡住，通电后衔铁吸合不上，线圈就会因流过较大电流而严重发热，甚至烧毁。

这点必须注意，也是电磁铁使用的技术要点。

2）在交流电路中，由于在使用中衔铁以两倍电源频率颤动，引起噪音，同时触点容易损坏，在使用时要严加注意。

尽管在设计时已经考虑引进分磁环（或称为短路环），以消除衔铁的颤动，但也要经常观察和听取声音，密切关注这种现象，以消除隐患，保证电磁铁的正常使用和用电安全。

3）抱闸和弹簧的调节，应经常观察和修复，这是由电磁铁的工作环境所决定的。

电磁铁工作在颤动的环境中，抱闸和弹簧经常拉磨，其工作位置十分容易发生移位，给正常的工作带来偏差或直接影响到安全抱死与分离，这也是使用的一个安全技术要点。

随着集成电路和电子传感器的发展，机床和起重机的控制电路也有改进，但对于大功率控制电路，尤其是工作功率较大而又容易控制的电路，电磁铁还是十分理想的设备之一。

（作者单位：山东潍坊科技职业学院）。