Un motore a rotore avvolto è una variante a induzione trifase che presenta capacità di controllo della velocità e valori di corrente notevolmente ridotti e maggiore coppia durante l’avvio. I motori convenzionali a induzione oa gabbia di scoiattolo hanno un rotore costituito da barre di acciaio laminate unite ad un’estremità. I rotori del motore a rotore avvolto sono profilati per accettare tre avvolgimenti di filo separati terminati con tre anelli collettori sull’albero del motore. Durante l’avviamento viene applicata una resistenza variabile in serie agli avvolgimenti del rotore tramite gli anelli collettori che si traduce in una riduzione del consumo complessivo di corrente di avviamento e un aumento della coppia disponibile. Ciò consente di utilizzare motori più piccoli con carichi ad alto scorrimento e ad alta inerzia.
Macchine come ventole di ventilazione pesanti e di grande diametro, lunghi nastri trasportatori e pompe per liquami sono note come carichi ad alta inerzia o carichi di scorrimento elevati. In altre parole, a causa del loro elevato potenziale di inerzia, impiegano molto tempo per raggiungere le velocità operative all’avvio. Se i motori convenzionali pilotano tali carichi, dovrebbero essere classificati per gestire questi lunghi periodi di richiesta di corrente e coppia di avviamento piuttosto che i valori di funzionamento molto più bassi. Per ottenere una soluzione praticabile, il motore, i relativi avviatori e il sistema di alimentazione dovrebbero essere molto più grandi del necessario per far funzionare effettivamente la macchina. Un’alternativa a questo enigma è un motore a rotore avvolto.
I rotori dei motori a induzione convenzionali sono costituiti da barre d’acciaio ravvicinate, cortocircuitate elettricamente o unite ad un’estremità. Il rotore di un motore a rotore avvolto sembra esteriormente simile ma presenta un profilo interno progettato per ospitare tre avvolgimenti separati. Questi avvolgimenti terminano su tre anelli collettori montati ad un’estremità dell’albero del rotore. Durante il funzionamento, una serie di spazzole di carbone statiche scorrono su questi anelli collettori e collegano il motore a un dispositivo a resistenza variabile. Ciò consente all’operatore del motore o a un sistema automatizzato di variare la resistenza del rotore all’avvio del motore.
L’aumento della resistenza del rotore di un motore a induzione durante l’avvio riduce notevolmente l’assorbimento di corrente complessivo del motore e aumenta la quantità di coppia disponibile. Una volta che il motore funziona alla sua massima velocità operativa, le resistenze vengono messe in cortocircuito, replicando così efficacemente un rotore convenzionale. Incrementi graduali della resistenza consentono inoltre di variare di un grado la velocità del motore. Queste caratteristiche vantaggiose di un motore a rotore avvolto consentono di utilizzare motori e avviatori più piccoli durante l’installazione di macchinari ad alto carico inerziale, rendendo così le installazioni molto più efficienti ed economiche.