文章编号: 1004- 132Ⅹ( 2001) 09- 1082- 05

变频驱动液压电梯控制系统综述

徐　 兵　博士研究生

徐　兵　杨华勇

　　　　摘要: 介绍国内外变频驱动液压电梯控制系统的技术发展概况, 阐述各种

形式的变频驱动液压系统的结构和工作原理; 针对变频驱动液压电梯控制系
统中的几个关键问题进行了详细的分析, 包括液压回路内泄漏的补偿、低频力
矩、下行回路启动压力预平衡、

电磁屏蔽、

大闭环控制、

下行能量回收以及降低

装机功率的方法等; 指出变频驱动液压系统是液压电梯的重要发展方向之一。

关键词: 变频驱动; 液压电梯; 能量回收; 轿厢速度反馈
中图分类号: T H137　　　文献标识码: A

收稿日期: 1999—10—08

　　随着电力电子技术的进步, 变频驱动( variable
volt ag e variable frequency, V V V F ) 方式逐渐成
熟, 在工业领域得到成功的应用, 促使学者考虑把这
种技术应用在电梯领域, 如电梯主控制系统、门机控
制系统等, 并且在 20 世纪 90 年代得到了广泛的应
用, 已经成为目前曳引电梯的标准驱动形式; 几乎同
时, 日本三菱电梯公司首先将 VVVF 技术应用到电
梯液压控制系统中

[ 1, 2]

, 变频液压技术开始受到瞩

目, 人们开始研究发展各种形式的 VVVF 液压电
梯, 优化性能、减小能耗及降低成本是追求的目标。

V V V F 技术在液压电梯中的应用早在 20 世纪

90 年代初日本学者就已经提出, 并开始应用, 但由
于 成本 高居 不 下, 因此 应用 不 多; 1997 年 瑞士

BER IN GER 公司在德国奥斯布格的 97’

IN T ER-

L IF T 国际电 梯展览 会上展 出了 其最新 研制的

V V V F 液压电梯控制系统, 取得了轰动; 浙江大学
流体传动及控制国家重点实验室从 1992 年开始

V V V F 变频液压电梯控制系统项目的申请和研究,
取得了一定的成果, 并且开始把科研成果向工业化
产品转化; 最近, 国内开始注意到 VVVF 液压电梯
技术, 并已应用在几个国际机场项目的液压电梯中。

1 VV VF 液压电梯控制系统技术发展简介

　　较大能耗及其导致的油液温升一直是困扰液压

电梯控制系统的主要难题。由于目前大多数液压电
梯既无配重设施又无能量回收装置, 液压电梯在下
降过程中将耗尽载重及轿厢自重所构成的全部势

能, 这些势能将全部转变为成热量。这些能耗不仅使
得液压电梯的经济性下降, 更为有害的是使油液的
温度上升。特别是在一些地区的炎热夏季, 频繁使用
电梯将导致没有温度控制的机房中油箱内油温上升

到系统不得不强迫停机冷却的地步, 这将给电梯的
使用者带来不便。另外油温的上升也将使某些电梯

的控制性能变差, 影响电梯的舒适性。

针对目前市场上常用的节流阀控式液压电梯高

能耗问题, 人们提出了 VVVF 变转速容积调速液压
电梯速度控制新方案, 它以 VVVF 调频调压调速技
术为核心, 通过控制电机的转速, 并结合性能优良的
流量或速度传感器, 实现电梯的舒适运行。该方案属
容积控制系统, 因无溢流损失, 故而节能。对液压电
梯的下行, 采用能量回收方案, 方案的中心思都是将
液压电梯下行过程中所耗散的液压能集中并转化成

一定量的电能, 并让其返回电网, 从而达到节约能源
的 目的。图 1 所示是普通节流阀控电梯系统与

( a ) 普通节流阀控电梯系统

( b) VV V F 液压电梯控制系统

图 1　液压电梯阀控与 V V VF 控制的能耗比较

V V V F 液压电梯控制系统的上行回路的能耗比较,
阴影部分是消耗的能量, 运行曲线所包围的部分是
电梯完成一次 上行所需的理论能量, 由此可见,

V V V F 系统的节能效果非常明显; 如在 V V V F 系
统下行回路中附加能量回馈装置, 则节能效果更好。

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中国机械工程第 12 卷第 9 期 2001 年 9 月