В 1930 г. инж. А. Е. Лобко н проф. А. А. Скомороховым было получено авторское свидетельство 16061 на каскадно-асинхронную муфту, которая может заменить коробку передач с фрикционной муфтой для тепловозов.

В 1944 -1946 гг. в американской литературе было опубликовано описание аналогичной муфты, широко применяющейся в судостроении и в других силовых установках. Каскадно-асинхронная муфта предназначается для передачи мощности от ведущего вала к ведомому, причем изменение вращающего момента здесь происходит в зависимости от изменения числа оборотов ведомого вала.

Муфта состоит из полюсной системы, укрепленной на маховике первичного двигателя, жестко соединенном с ведущим валом .На этом же валу помещены два свободно вращающихся боковых диска, опирающихся на шариковые подшипники и поддерживающих роторное кольцо, состоящее из стальных сердечников, связанных с дисками болтами через кольца. На внутренней поверхности сердечника и на внешней имеются трехфазные обмотки, которые электрически связаны между собой тремя фазными проводами. Эти провода могут быть соединены тремя контактными кольцами, укрепленными на одном из дисков. Снаружи расположен неподвижный статор, снабженный сердечником 8, несущим трехфазную обмотку, соответствующую обмотке сердечника. К кольцам по мере необходимости может подключаться сопротивление для регулировки числа оборотов.

Питание катушек электромагнитов полюсной системы постоянным током производится через кольца .

Зубчатое кольцо , связанное жестко с дисками , передает мощность двигателя движущим осям локомотива.

Передача мощности от вала к зубчатому колесу происходит следующим образом.

Пока к индукторной системе через кольца ток не подведен, зубчатое колесо будет неподвижным. При подводе постоянного тока образуется магнитное поле, которое, пересекая обмотку сердечника, индуктирует в ней, а следовательно, и в соединенной с ней обмотке электрический ток.

Взаимодействие между полем индукторов и током в обмотке 4 создает вращающий момент, направленный в сторону вращения индукторного колеса.

Одновременно с поступлением тока в обмотки индукторов обмотка неподвижного сердечника замыкается на пусковое сопротивление, и появившийся благодаря наличию вращающего поля обмотки и тока в обмотке второй вращающий момент будет иметь то же направление, что и момент, созданный магнитным полем индукторов и током в обмотке.

Для того чтобы второй вращающий момент действовал в том же направлении, что и первый, обмотки 5 соединены таким образом, что созданное обмоткой 5 вращающееся магнитное поле будет направлено в сторону, противоположную вращению маховика. В результате получится суммарный вращающий момент, увлекающий сердечники в сторону вращения индукторов, при этом максимальное число оборотов не превысит половины нормального (при равном числе пар полюсов обеих половин каскада). Сердечник с обмоткой можно заменить сплошным металлическим кольцом, причем концы обмотки с помощью колец следует присоединить в этом случае к обмотке.

При трогании с места индуктируемый полюсной системой в обмотке ток через кольца поступает в обмотку сердечника, создавая в нем вращающееся поле, направленное в ту же сторону, что и вращение полюсной системы последнее, пересекая металлическое кольцо, будет вызывать в нем вихревые токи и этим создаст вращающий момент. Обмотку сердечника можно сделать с переключением для изменения числа пар полюсов.

Таким образом, и в этом случае получается два вращающих момента, величину которых, так же как и число оборотов, можно менять в широких пределах.

Наибольший к. п. д. муфты получается при максимальном числе оборотов, когда рубильником замкнута накоротко обмотка , а обмотка разомкнута, а также если число оборотов ведомой части муфты равно половине максимального (при равном числе пар полюсов). В этом случае обметка разомкнута, а свободные концы обмотки замкнуты накоротко.