В современных технологических процессах приводы с бесступенчатым изменением скорости вращения, такие как фрикционные вариаторы и электродвигатели с частотным регулированием, становятся всё более актуальными благодаря целому ряду эксплуатационных преимуществ и своему энергосберегающему характеру.
Для обеспечения приемлемого выходного крутящего момента и более широкого диапазона рабочих частот вариаторы, в большинстве случаев, комплектуются дополнительным понижающим редуктором, превращаясь, таким образом, в мотор-вариатор-редукторы.
Преимущества мотор-вариатор-редуктора планетарно-фрикционного типа:
- плавное бесступенчатое изменение передаточного отношения;
- низкий уровень шума в работе;
- простота и легкость обслуживания;
- компактность, небольшие габаритные размеры и малый вес;
- отсутствие требования дополнительного обслуживания и настройки при эксплуатации.
Недостатки фрикционного мотор-вариатор-редуктора и электропривода с преобразователем частоты:
- низкое значение передаваемого крутящего момента; постоянство крутящего момента вне зависимости от оборотов двигателя, что предопределяет невыгодные габаритно-массовые показатели;
- падение КПД в часто используемых режимах максимальных частот вращения выходного вала (минимальных передаточных отношений) из-за использования одинаковых неоптимальных усилий нажима для всех значений передаточного отношения мотор-вариатор-редуктора;
- высокие контактные механические напряжения, вероятность заедания вследствие использования жёстких внешних и внутренних фрикционных дисков;
- интенсивный нагрев передачи при работе, необходимость принудительного охлаждения электропривода, его чувствительность к температуре окружающей среды, невозможность использования стандартных электродвигателей в промышленных процессах проходящих при высоких температурах;
- низкая скорость регулирования величины передаточного отношения мотор-вариатор-редуктора.
Большинство из отмеченных недостатков мотор-вариатор-редуктора связано с отсутствием регулирования силы прижатия фрикционных дисков к саттелитам. Для обеспечения различных значений передаточного отношения требуется разная степень прижима фрикционных дисков. В условиях отсутствия возможности его регулирования для того, чтобы обеспечить отсутствие пробуксовки во всем интервале передаточных отношений прижим фрикционных дисков выбирается максимальным из всего диапазона требуемых значений. При этом конечно возникает «пережим» и высокие контактные напряжения для других передаточных отношений, и как следствие снижение эффективности используемого способа регулирования передаточных отношений мотор-вариатор-редуктора.
Для устранения указанных недостатков в современных конструкциях используется оптимизированный автоматический прижим фрикционных дисков, зависящий от передаточного отношения мотор-вариатор-редуктора, что позволяет повысить крутящий момент на выходном валу до 8 раз. При этом автоматически исключается возможность заедания и понижены напряжения в точках контакта благодаря равномерности прижима всех зон контактов при любом числе сателлитов, повышается скорость изменения передаточного отношения мотор-вариатор-редуктора.