1、概述
平朔煤业公司井工一矿隶属于国资委下属的中央企业——中煤能源集团有限责任公司，该矿年产煤炭1500万t，主斜井
带式输送机驱动装置使用西门子中压变频调速装置；综采工作面主运顺槽带式输送机采用道奇公司的液体粘性调速装置(CST)；井下九煤及四煤大巷带式输送机采用德国福伊特(VOITH)调速型液力偶合器。这三种装置都能实现输送机软起动要求，但它们有各自的优缺点。
(1)主斜井采用的带式输送机其带宽为1.6m，带速4.5m/s，输送能力3500t/h，输送长度1812 m，安装倾角0°一12°。驱动方式为高压断路器柜+变频变压器+西门子中压变频器+西门子中压变频电机+SEW减速机形式，使用西门子SIMO-VERT MV中压变频器四台（三用一备，型号为6SE8001，交一直一交型），工作电压2300V，额定电流350 A，单台输出功率为l250 kW，驱动电机采用ILA1500-4PVDD型西门子中压变频电机四台（三用一备），单机功率均为1070 kW。2004年7月投入运行。
(2)综采工作面主运顺槽带式输送机带宽为1.4 m，带速4.5 m/s，输送能力2 500 t/h，最长输送长度2 500 m（随工作面推进而缩短），巷道起伏不大。驱动方式为高压断路器柜+高压电机(10 kV)+CST形式（驱动单元为前后布置，两驱），电机选用佳木斯电机厂生产的YB630S2-4型，单机功率均为630kW。
(3)太西九煤大巷带式输送机带宽为1.6 m，带速4.5 m/s，输送能力3500t/h，输送长度2500m，巷道起伏不大。驱动方式为高压断路器柜+高压电机(10 kV)+福伊特( VOITH)调速型液力偶合器+SEW减速机驱动方式（四驱，三用一备），电机选用佳木斯电机厂生产的YB710M1-4型电机（三用一备），单机功率均为l 120 kW。2008年9月投入运行。
2、三种驱动方式优缺点比较
(l)变频调速装置
变频调速装置的核心部件为变频器，其原理为先将三相交流电进行全桥整流，使其变为直流电，再将该直流电通过逆变装置变为交流电。在逆变部分，控制频率的变化，实现变频控制。
井工一矿通过这些年的运行，认为该变频调速控制装置有以下优点：起动速度斜率可调，软起动、软制动性能良好；可根据负载情况调速，节能效果明显，无运行功率损耗；能够实现多台驱动电机之间的功率平衡（但参数设置较为复杂），功率平衡的精度可以达到2%以内，且能够完成功率平衡和速度同步；响应速度快，控制精度高，调速性能好，可以在10%～100%范围内的任意速度下长期运行，能够实现长时间慢速验带；采用先进的矢量控制技术，能够保证有足够大的起动转矩，起动转矩可达150%（能实现1.5倍的重载起动），满足恒转矩负载驱动的要求；结构简单，采用电机+减速器+驱动滚筒的驱动方式，占地面积�。ǖ枰械ザ赖谋淦灯魇遥�；每台主电机的起动电流均可以控制在额定电流范围之内，对电网没有任何冲击；有较强的电网电压波动适应能力，在电网电压瞬时下降至70%的情况下，变频器仍能继续工作而不跳电；此外，保护功能十分齐全，有过电压、过电流、欠电压、缺相、变频器过载、变频器过热、电机过载、输出接地、输出短路等保护功能。
但也存在以下缺点：无法实现多台电机的分时空载起动；产生谐波影响，输出波形不是纯正的正弦波，污染电网；受防爆外壳的限制，井下使用变频器的容量一般在400 kW/1 140 V以下，而且功率平衡及其它参数的初始设置、调节较为困难，在运行过程中偶尔会发生参数或地址丢失现象，导致设备停机或运行不稳定，或造成相关驱动电机之间运行不匹配，严重时会导致减速机内齿轮损坏；变频器原理复杂，使用维护要求高，对现场运行、维护人员的水平、素质要求较高；对环境的温度及清洁度要求较高，需要定期除尘，同时大功率器件(IGBT)的发热也是问题，温度较高的季节必须采取专门的降温措施，维修成本较高。
(2)液体粘性调速装置(CST)
差动轮系液体粘性调速装置( CST)是利用油膜的动力粘性，通过调节摩擦片之间的油压来调节输出轴的转速，达到输送机的可控起动。
经现场使用表明，该CST装置有以下优点：可控起动性能较好，传动效率较高，响应快、精度高，可以变速运行；在起动稳定性方面，CST可控起动的加速度最低可以达0.05m/S2；偶合片和减速器在～个整体内，体积小，占地少（无需再配减速机，但电气及PLC控制设备较调速型液力偶合器多）；在额定带速运行时，滑差消耗�。磺鞯缁墒迪址质笨赵仄鸲�，对电网冲击��；可以实现多台驱动电机之间的功率平衡；能够实现可控停车。
CST驱动的缺点是：因CST工作原理而存在滑差损耗，必须配套可靠的热交换设备（如小型风扇等）；CST在功率平衡时要求主驱动与从驱动间具有差转的区别；采用中间驱动时，头部驱动站与中间驱动站之间难以实现功率平衡；低速运行发热量大，无法在低速段长期运行，不能实现低速验带；只能实现能量传递，不能实现节能运行，无法实现根据煤量自动调节皮带运行速度；使用维护较复杂，运行成本较高；初期投资大，在技术管理、日常维护、经济承受能力等方面都存在一定的困难；另外，CST装置对油的粘度和清洁度要求特别高，零部件加工精度要求高，结构较复杂，产品依赖进口，价格昂贵。
(3)调速型液力偶合器
调速型液力偶合器本身的机械特性是非线性的，因受多种复杂因素的影响，它的控制特性精度较差；另外，其固有缺点是传动效率低，还需要专门的冷却装置给液体降温。调速型液力偶合器通过调节偶合器内部工作腔的充液量来改变输出轴的转速和扭矩，达到输送机可控起动及多机功率平衡。
调速型液力偶合器有以下优点：系统结构简单，占地面积��；主电机可实现分时空载起动，对电网冲击��；可以实现多台驱动电机之间的功率平衡；可调节起动速率斜率，软起动性能良好，起动时间能够延长到数分钟；运行维护简单；可以实现长时间慢速验带；电气设备少，只有PLC控制箱、操作台；对维护人员的电气水平要求相对较低。
但也存在以下缺点：驱动单元体积较大（需配减速机）；动态响应速度慢，功率平衡精度低；存在滑差损耗，总体效率稍低，必须配套可靠的热交换设备，用水冷时需制作占地面积较大的专用水箱，隔一日换一次水（防止水箱箱体、管路结垢，必要时需加过滤器）；系统环节较多，结构相对复杂，且无法实现根据煤量调节输送带运行速度。
三种驱动方式运行性能比较见表l。
3、结语
(1)大功率变频调速装置目前尚未解决防爆问题，因而无法应用于煤矿井下，因此适用于无防爆要求的环境中。如果位于地面、无防爆要求时，使用变频调速控制装置，可以实现大扭矩起动，满足重载起动要求。同时又可节能运行，与PLC控制系统配合，实现按煤量大小自动调节运行速度，优化运行模式，实现节能运行。
(2)在目前尚无法解决大功率变频调速装置防爆、内部IGBT元件散热问题的情况下，建议使用调速型液力偶合器，我矿通过对德国福伊特可控调速型液力偶合器增加闭环控制反馈系统后，可以实现输送机整机起动时间按需调整，能够将起动加速度控制在≤0.3m/s2范围内，使用效果良好。
(3)液体粘性调速器(CST)驱动方式只能实现电机空载起动，不能实现低速验带功能，且运行、维护成本较高，系统较为复杂，我矿正逐步淘汰。
