0、概述
带式输送机的软起动是在设定的起动时间内，通过控制起动加速度的大小，来确保输送机按所要求的速度曲线平稳起动，并达到额定运行速度，同时使电机的起动电流与输送带的起动动张力控制在允许范围内。
根据调速设备的不同，目前国内外常用的软起动装置主要有：变频调速装置、调速型液力耦合器和差动液黏调速装置(CST)。本文在分析软起动装置的调速原理的基础上，结合现场使用经验，对3种软起动装置的调速性能的优缺点进行比较，，针对不同类型带式输送机提出不同软起动方案。
1、变频调速装置的调速性能
变频调速装置的主要原理是：利用可控硅整流器先将50 H的交流电变换为直流电，再由可控硅逆变器变换为频率可调、电压有效值也可调的三相交流电供给鼠笼式异步电机，使电机实现无级调速。
变频调速装置的特点：
(1)调速精度高变频调速易于实现启制动曲线的自动跟踪，能够提供软的、理想的起制动性能，使用开环系统控制带式输送机的驱动可以满足技术要求。输送机启动系数可控制在1.05～1.1，启动加速度可以控制在0～0.05m/s2，适用于长距离、线路复杂的带式输送机，可用控制输送机按设定的S曲线启动和制动，以满足整机动态稳定性及可靠性要求。使用变频器实现了输送机的软启动，启动时的机械冲击可大大减小，从而使机架的设计向轻型化发展。
(2)具有功率平衡作用当用多台变频调速电动机驱动一台带式输送机时，由于电动机的机械特性差异会导致各电动机负载功率不均。通过变频调速装置的低速验带速度功能，调整各电机的特性使之尽量接近，可以减小各驱动装置间负载功率的差异。
(3)对电网产生冲击 采用变频调速装置需要配置容量适当的耗能装置或可以向电网反馈能量的装置。
(4)对环境要求高变频调速装置对环境的温度及清洁度要求较高，而煤矿井下的环境恶劣，煤尘、油污等污染较为严重，而且难以满足井下安全防爆的要求。另外，大功率变频器的发热问题在井下也是一个不太容易解决的技术问题。因此煤矿井下用带式输送机较少采用此软起动装置。
(5)大功率变频器依赖进口 一般大功率的防爆变频器需进口，价格昂贵，维修困难。特别是用在大功率带式输送机时，电机功率很大，要求匹配相应的大功率的变频器，不仅必须依靠进口购买、价格昂贵，而且需要厂家专业技术人员现场维修。
变频调速装置调速精度高，一般应用于地面上的运距较长的大型带式输送机，可用于井工煤矿地面（如洗煤厂、主井提升）、露天煤矿、电厂、港口等带式输送机系统的软起动。
2、调速型液力耦合器的调速性能
调速型液力耦合器主要依靠工作液体在叶轮中的动能（即动量矩变化）来传递动力，由液力元件的泵轮将输入的机械能转化为液体动能，涡轮则把液体能转化还原为机械能。
调速型液力耦合器的主要特点是在输入转速不变的情况下，通过导管或其他调节方式调节工作腔中的充液量以改变输出转速和力矩，其充液量的调节是在运行中进行的。导管开度调节是通过电动执行器完成，电动执行器可以手动，配上电控系统也可以实现遥控和自动控制。
液力调速软起动技术能够使带式输送机的电机空载起动，达到良好的节能和起动效果，但其性能及可靠性仍有待于提高。尤其对于大型的带式输送机，应用液力调速可控起动技术其控制精度还不够高，其缺陷是目前使用的调速型液力耦合器控制性能相对较差，调速精度不高，响应也不够快；其转矩与转速的平方成正比，当转速下降时，输出转矩大幅下降，这样就不能满足低速验带和乘人等特定要求；其次，调速型液力耦合器是靠滑差传动的，所以工作液温度容易升高，需要配备较好的冷却系统。因此有待于进一步地研究和改进。
在输送机系统中采用液力耦合器作为软起动装置的优点：
(1)可以改善机器的启动性能液力耦合器可以缩短电动机的启动时间，使电动机很快达到额定转速，然后负载才逐渐加速。这样，既减少了启动过程中的电能损失，又使启动平稳。另外，对于普通鼠笼型电动机，如果液力耦合器注液量合适，还可以利用接近于电动机的颠覆力矩来启动负载，使机器的启动力矩大大增加。
(2)具有过载保护作用 当选用限矩型液力耦合器时，可以对电动机和工作机构实现过载保护。特别是采用带有前辅室的限矩型液力耦合器，能使传动装置具有较好的动特性。
(3)提高电动机和工作机构的寿命 由于设置液力耦合器能消除工作机构的冲击和振动，减小输送带的动应力，降低疲劳程度，从而大大延长电动机和工作机构的寿命。
(4)平衡各电动机的功率输出 在多电动机传动系统中，由于使驱动装置的机械特性变软，能使各台电动机的负荷分配趋于平衡。
(5)液力耦合器的不足之处是调速精度不高尤其在输出输入转速比i接近1时，其循环流量趋近于零，失去传递转矩的能力，因而效率n急剧下降。
综合上述特点，调速型液力耦合器一般应用于运距较长、装机功率较大、软起动性能要求不高的中型带式输送机的软起动。对于矿用带式输送机，一般单机功率在500 kW以下的驱动系统较常采用调速型液力耦合器，而且由于该设备对环境的要求不高，井上井下均可使用。
3、差动液黏调速装置的调速性能
液体黏性传动技术是利用液体的黏性，依靠主从摩擦片间的油膜剪切作用来传递动力、调节速度和转矩的。图2为差动轮系液黏调速装置( CST)机械结构原理图，由行星齿轮、减速器、摩擦片离合器、液压控制系统等组成，电机连接输入轴，内齿圈和离合器联接，行星轮架与输出轴为一体，并与负载连接，当电机旋转时，先经过一级减速，带动太阳轮，太阳轮驱动3个行星轮，行星轮带动内齿圈自由旋转，此时由于行星架与滚筒连接，受定扭矩行星轮只在原地自转并不绕着太阳轮公转，因此与行星架为一体的输出轴并不转动（此时离合器的主、从动摩擦片之间存在很大的间隙），这样就达到了空载起动电动机的目的。当电机达到额定转速时，压力控制阀增加环形油缸的压力，致使离合器的静摩擦片和动摩擦片相互作用而产生油膜剪切力，油膜剪切力给内齿圈制动的作用，致使内齿圈的转速随剪切力的增大而减小，当内齿圈受制动时，行星轮将会沿内齿圈作滚动，此时行星轮不仅自转而且公转，并带动与行星架为一体的输出轴转动，即带动负载起动。当改变环形油缸的压力时，输出轴的速度将随之改变，从而通过调节环形油缸上的压力来改变输出轴的速度，最终起到可控调速的作用。
差动轮系液黏调速装置具有的独特性能：
(1)改善起动性能，实现慢速起动，实现多机驱动的功率平衡采用CST的驱动装置在微机系统控制下通过控制CST离合器油膜间隙的大小来实现对其输出转速和传递功率的控制，实现带式输送机满载慢速起动，减小输送带的动态张力。通过比较主电机电流的大小来调节各CST离合器油膜的间隙大小，使各电机的电流趋于一致，电机的功率平衡可达到98%。
(2)降低对主电机的技术要求本机采用CST系统，电机可以空载起动，大大降低起动电流，缩短了起动时间，降低了对主电机的技术要求；由于CST是通过液体黏膜传递扭矩，故具有过载保护功能，而且在输送机短时停车时，具有可以不停电动机的功能，可避免电机的频繁起动，提高了电机的使用寿命。
(3)降低对电源系统的要求带有CST的驱动装置不仅能使电机空载起动、减小冲击电流的作用时间和电能损失，而且还能实现带式输送机的多台电机分时空载起动，大大减小起动电流对电网的冲击，降低对电源系统的技术要求。
(4)易于实现对带式输送机的遥控 由于CST是采用调整离合器油膜的间隙大小来实现带式输送机的慢速起动、功率平衡、多电机的空载起动，因此可以方便地通过远距离的电控系统对CST离合器油膜的间隙大小进行控制，达到对带式输送机遥控的目的。
(5)提高带式输送机运行的可靠性带式输送机的可靠性主要取决于驱动系统和其他机械部件的可靠性。而驱动系统对输送机的其他机械元部件（滚筒、输送带接头、机架、托辊等）的可靠性有密切关系。CST驱动系统不仅能够有效地对带式输送机进行起动控制、隔离振动、减缓冲击、防止动力过载、协调多机驱动时的功率平衡、减少对电网的冲击电流等，而且还对驱动系统的电机和减速器进行有效地保护，这就大大地提高了带式输送机的可靠性。
正因为有这些特点，差动轮系液黏调速装置在煤矿带式输送机上得到广泛推广和使用。特别是单机功率大于500 kW，对于环境要求较高的带式输送机（如井下）多采用差动轮系液黏调速装置。同时，CST也存在一些缺点，如控制复杂，使用要求较高，对工作油的黏度和清洁度要求特别高。另外，CST依赖进口，价格昂贵，这些都限制了差动轮系液黏调速装置在煤矿及其他行业带式输送机上的进一步推广使用。
4、结语
(1)变频调速装置和差动轮系液黏调速装置均已达到很高的调速精度，长运距、大运量大功率的带式输送机应选用两者之一作为软起动装置；而调速型液力耦合器的调速精度较低，其价格也比其他2种软起动装置低，推荐在调速精度要求不高的中型带式输送机上使用；
(2)煤矿井下环境恶劣，推荐使用调速型液力耦合器或CST;
(3)单机功率500 kW以下的驱动系统，从性价比角度考虑，优先选用调速型液力耦合器；单机功率500 kW以上的，则要根据输送机的使用环境，选择变频调速装置或CST。
总之，3种软启动装置各有优缺点，但都能满足带式输送机的软启动要求。在选择输送机的软起动装置时，要综合考虑输送机本身特征、软起动性能、使用环境、价格等多方面因素，以便与煤矿实际的技术管理、日常操作维护、经济承受能力等相适应。
（转载请注明：富通新能源带式输送机
http://www.ftxny.com/shusong/131.html）
