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Motor de inducción rotor devanado
Un rotor devanado tiene un devanado trifásico similar al del estator. El devanado está distribuido uniformemente en las ranuras y casi siempre está conectado en Y con 3 conductores. Las terminales están conectadas a tres anillos colectores, los cuales giran junto con el rotor (Fig. 13.4). Los anillos colectores rotatorios y las escobillas estacionariasasociadas permiten conectar resistores externos en serie al devanado del rotor. Los resistores externos se utilizan principalmente durante el periodo de arranque; en condiciones de funcionamiento normal, las tres escobillas están en cortocircuito.







Figura 13.4a
Vista despiezada de un motor de inducción de rotor devanado de 5 hp y 1730 r/min.


Ventajas de un motor de rotor devanadoAunque un motor de rotor devanado cuesta más que uno de jaula de ardilla, ofrece las siguientes ventajas:
1. La corriente con el rotor bloqueado se puede reducir drásticamente insertando tres resistores externos en serie con el rotor. No obstante, el par o momento de torsión con el rotor bloqueado seguirá siendo alto, e incluso más alto que el de un motor de jaula de ardilla de potencia equivalente.2. Podemos variar la velocidad variando los resistores externos del rotor.
3. El motor es ideal para acelerar cargas de alta inercia, las cuales requieren mucho tiempo para adquirir velocidad.
Características de un motor de inducción de rotor devanado
El motor de inducción de rotor devanado tiene ciertas características que lo hacen atractivo en aplicaciones industriales especiales.
Éstasson las siguientes:
1. Arranque de cargas de alta inercia
2. Impulsores de velocidad variable
3. Convertidor de frecuencia


Arranque de cargas de alta inercia

Siempre que una carga es acelerada por medio de un motor de inducción, la energía disipada en el rotor es igual a la energía cinética impartida a la carga. Esto significa que una carga de alta inercia producirá pérdidas muy altas enel rotor, lo que provocará que se caliente en exceso. La ventaja de un motor de rotor devanado es que el calor se disipa en los resistores externos conectados a los anillos colectores. Por lo tanto, el rotor en sí permanece frío. Otra ventaja es que se pueden variar los resistores externos conforme el motor adquiere velocidad. Como resultado, es posible que el motor desarrolle su momento detorsión máximo durante todo el periodo de aceleración. De este modo, la velocidad final se puede alcanzar en el tiempo más corto posible.
Impulsores de velocidad variable

Ya vimos que con una carga dada, un incremento de la resistencia del rotor hará que disminuya la velocidad de un motor de inducción. Por lo tanto, variando los resistores externos de un motor de rotor devanado podemos obtenercualquier velocidad que deseemos, en tanto éste funcione por debajo de la velocidad síncrona. El problema es que la potencia disipada como calor en los resistores hace que el sistema sea muy ineficiente, además de costoso cuando los motores tienen capacidades de varios miles de caballos de fuerza. Podemos evitar este problema conectando los anillos colectores a un convertidor electrónico. Ésteconvierte la potencia a baja frecuencia del rotor en potencia a frecuencia de línea
y la regresa al sistema trifásico (Fig. 14.17). En consecuencia, este sistema de control de velocidad variable es muy eficiente, en el sentido de que se pierde poca potencia en la forma de calor.




Convertidor de frecuencia



Un motor de rotor devanado convencional se puede utilizar como convertidor defrecuencia para generar una frecuencia diferente a la de la compañía de electricidad. El estator de la máquina de rotor devanado está conectado a la línea de servicio de electricidad y el rotor es propulsado a una velocidad apropiada por un motor M (Fig. 14.18). El rotor suministra potencia a la carga trifásica a un voltaje E2 y una frecuencia f2, los cuales dependen del deslizamiento.



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