關(guān)于變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的研究

周振寧

（廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，廣西 南寧 530219）

0 引 言

近些年，我國(guó)電力工業(yè)蓬勃發(fā)展，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)較為明顯的上升趨勢(shì)。這不僅為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，還為我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)的不斷提高提供了有利條件。但是，在電網(wǎng)發(fā)展過程中仍然存在著一些問題，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，不利于我國(guó)電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。近年來，變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制技術(shù)逐漸成熟，但是其發(fā)展過程中仍然存在很多問題。本研究針對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的解決措施，并分析了變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的發(fā)展概況和特點(diǎn)。

1 變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的基本概況

1.1 變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

現(xiàn)階段，我國(guó)電力技術(shù)不斷提高，電力工程不斷發(fā)展，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出穩(wěn)中求進(jìn)的趨勢(shì)，使得我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓等級(jí)不斷提高，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，已在全國(guó)范圍內(nèi)形成了大型區(qū)域電網(wǎng)。電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，不僅可以使電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)自身有一個(gè)良好的發(fā)展前景，還可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，社會(huì)穩(wěn)定，人民安定，對(duì)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和中國(guó)特色社會(huì)主義道路打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因而，促進(jìn)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、完善變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)，是近些年來我國(guó)各項(xiàng)工作的重點(diǎn)。當(dāng)下，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還存在許多問題，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，使其發(fā)展遭遇了前所未有的阻礙。所以，如何做到電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，是當(dāng)下我國(guó)亟待解決的重要問題。變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)作為減少能量損耗的裝置，無疑對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。近年來，變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制技術(shù)不斷發(fā)展成熟，為我國(guó)的社會(huì)進(jìn)步做出了不可忽視的貢獻(xiàn)。

1.2 變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的重要性

近年來，變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，在各個(gè)國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用廣泛，在工業(yè)方面做出了重要貢獻(xiàn)。變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)可以有效降低液壓電梯的能量消耗，減少因能量消耗而導(dǎo)致的電梯油溫過高問題。現(xiàn)階段，我國(guó)在電力工程方面成效顯著，電力技術(shù)不斷提高，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在全國(guó)范圍已形成了包括東北、華北在內(nèi)的幾個(gè)大型區(qū)域電網(wǎng)。這不僅會(huì)使我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行更加安全可靠，也進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的安定以及綜合國(guó)力的提高。現(xiàn)階段，我國(guó)一直大力推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科教興國(guó)戰(zhàn)略，電壓的穩(wěn)定運(yùn)行一定程度上為其奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。一方面，電壓穩(wěn)定可以為科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)，進(jìn)而促進(jìn)科技的快速發(fā)展。另一方面，電壓的平穩(wěn)運(yùn)行可以發(fā)揮電氣設(shè)備的最大效用，最大程度減少電力資源的浪費(fèi)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)中求進(jìn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，雖然我國(guó)在變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)上取得了一定成就，但仍然存在一些嚴(yán)重問題和故障，導(dǎo)致我國(guó)變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)無法最大程度發(fā)揮功能。綜合變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)對(duì)我國(guó)的重要影響，如何解決其在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障使其正常操作，成為了我國(guó)的一項(xiàng)重要討論內(nèi)容和話題[1]。

1.3 變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)存在的問題及解決措施

近些年，我國(guó)在提高變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的技術(shù)水平上有著明顯提高?，F(xiàn)階段，我國(guó)變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中仍然存在很多問題，使得變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)不能最大程度發(fā)揮自己的效用。因而，合理探討分析變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因是當(dāng)下工作的重中之重。首先，我國(guó)技術(shù)水平相對(duì)較低。與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)技術(shù)水平不夠是導(dǎo)致變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題、面臨瓶頸的主要原因。其次，我國(guó)從事變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)工作的維修人員的維修意識(shí)不夠，技術(shù)水平略有不足，不能定期有效維修設(shè)備。這樣會(huì)延緩控制系統(tǒng)進(jìn)一步的發(fā)展進(jìn)程，嚴(yán)重阻礙其在降低油溫、減少能量損耗方面的作用。因而，我國(guó)應(yīng)該通過定期培訓(xùn)、不定期考察以及舉辦各種與電壓電氣、變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制技術(shù)相關(guān)的活動(dòng)來提高工作人員的維修意識(shí)。

相比于其他國(guó)家，我國(guó)的變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯主要以恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)定量泵轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出的液壓油流量恒定。這種方式極容易造成能量損耗。因而，要解決我國(guó)控制系統(tǒng)存在的問題，需要改進(jìn)變頻器運(yùn)行方式，并對(duì)液壓電梯設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和管理。在人員技術(shù)問題方面，我國(guó)應(yīng)該通過以強(qiáng)帶弱的方式逐步縮小高水平人員與低水平人員之間的差距。此外，技術(shù)人員要注意具體問題具體分析，提高自身設(shè)備維護(hù)水平，通過科學(xué)的方法定期維護(hù)設(shè)備。同時(shí)，我國(guó)要建設(shè)相關(guān)的變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制專業(yè)機(jī)構(gòu)，改善工作人員工資水平，吸引更多經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員。還要定期與其他國(guó)家進(jìn)行技術(shù)交流，吸收借鑒其他國(guó)家的變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制工作的經(jīng)驗(yàn)，求同存異，提高我國(guó)人員的專業(yè)技術(shù)水平，培養(yǎng)更多經(jīng)驗(yàn)豐富、具備專業(yè)人文素養(yǎng)的技術(shù)人員。

我國(guó)與變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制方面相關(guān)的體系并不健全，法律法規(guī)有待完善[2]。體系不健全、相關(guān)法律法規(guī)不完善，是導(dǎo)致我國(guó)變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制不能進(jìn)一步發(fā)展的主要原因。因此，應(yīng)該完善與變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制管理方面相關(guān)的體系，深化對(duì)各地區(qū)的液壓電梯設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理的機(jī)制，健全法律法規(guī)和條文條例，加強(qiáng)相關(guān)部門的職責(zé)意識(shí)。另外，國(guó)家立法部門要出臺(tái)相關(guān)法律條文，進(jìn)一步落實(shí)責(zé)任承擔(dān)主體，加強(qiáng)國(guó)家監(jiān)管部門責(zé)任意識(shí)，加大對(duì)設(shè)備維護(hù)定期管理責(zé)任承擔(dān)主體的監(jiān)管力度，建設(shè)設(shè)備維修保護(hù)機(jī)構(gòu)。

2 變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 啟動(dòng)電流小

現(xiàn)階段，我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，尤其是電力電子技術(shù)，推動(dòng)著變頻驅(qū)動(dòng)方式不斷發(fā)展成熟，從而在工業(yè)領(lǐng)域取得了許多創(chuàng)新性的成果。雖然變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制技術(shù)逐漸成熟，但是在其發(fā)展過程中仍然存在很多問題。要解決這些問題，必須清楚變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。其中，啟動(dòng)電流小是變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)重要的特點(diǎn)。啟動(dòng)電流小，可以有效減少能量損耗。普通的閥控液壓電梯電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流較大，以恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)定量泵轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出的液壓油流量恒定。運(yùn)行速度通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的液壓油流量實(shí)現(xiàn)，多余的流量溢流回油箱，造成節(jié)流損失狀況的發(fā)生。這部分溢流節(jié)流損失大部分轉(zhuǎn)化為液壓油的熱能。變頻器從電網(wǎng)輸入能量，由于啟動(dòng)電流較小，按照單片機(jī)控制器給定的期望轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并帶動(dòng)定量泵轉(zhuǎn)動(dòng)，泵輸出的流量與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，因而無溢流損失。

2.2 能量消耗少

變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)無需電網(wǎng)輸入能量，靠電梯轎廂自重下行做功。但是，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速仍由變頻器控制，與單片機(jī)控制器給定的期望轉(zhuǎn)速相一致。它的工作狀態(tài)為再生發(fā)電狀態(tài)，通過配置的能量回饋單元將這部分能量回饋到電網(wǎng)，達(dá)到部分回收電梯轎廂下行勢(shì)能的目的。對(duì)于閥控系統(tǒng)電梯下行過程電動(dòng)機(jī)也不運(yùn)轉(zhuǎn)，其速度調(diào)節(jié)一般采用回油路節(jié)流調(diào)速方案。電梯載重和轎廂自重的勢(shì)能大部分轉(zhuǎn)化為熱能，使液壓系統(tǒng)油溫升高。因而，變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯與傳統(tǒng)液壓電梯相比，具有能量消耗少的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

2.3 運(yùn)行時(shí)間恒定

變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯除了具有能量損耗低、啟動(dòng)電流小的特點(diǎn)，還具有運(yùn)行時(shí)間恒定的特點(diǎn)。由于它的運(yùn)行時(shí)間恒定，因而可以減少時(shí)間過高導(dǎo)致的能量損耗問題，從而進(jìn)一步降低油溫，減少對(duì)設(shè)備的損壞程度。

3 結(jié) 論

現(xiàn)階段，我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，電力技術(shù)不斷提升，電網(wǎng)工程呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展前景。這不僅對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響，還促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)穩(wěn)定，為早日實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供了有力條件。本研究介紹了變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)的基本概況、特點(diǎn)以及出現(xiàn)故障的原因，并提出了改進(jìn)措施。

[1] 徐 兵，楊華勇.變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯控制系統(tǒng)綜述[J].中國(guó)機(jī)械工程，2001，（9）：1082-1086.

[2] 林建兵，徐 兵，楊華勇.配置蓄能器的變頻驅(qū)動(dòng)液壓電梯能耗特性研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003，（8）：63-67.