Background Image
Table of Contents Table of Contents
Previous Page  68 / 156 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 68 / 156 Next Page
Page Background

Page 56 

Chapter 3:  Motors 

Electrical Theory & Applications for HVACR  

reverses, the polarity of each stator changes.  Thus, the polarity of stator electromagnets 

automaƟcally changes with alternaƟng current flow. 

STATORS

Motors have staƟonary coils of copper wire called main windings, which are carefully wrapped 

around layers of soŌ iron called poles.  These magneƟc poles consist of coils and laminated cores and 

are permanently mounted inside of the motor shell.  A minimum of two poles, one north and one 

south, is required.  Each pole is located exactly 180 degrees around the circle.  This arrangement of 

magneƟc poles is called the stator. 

The size (AWG) of copper wire used and the number of wraps in the coil determines the amount of 

resistance in the coil.  The coil resistance, reactance, and load determine the amount of current 

flowing through the coil.  Current flow determines the strength of the pole’s magneƟc field. 

ROTORS

One common type of rotor is called a squirrel cage.  Instead of wires, copper bars are inserted into 

slots in the surface of the core.  The ends of these copper bars are joined together, forming a series of 

closed loops arranged to form what looks like a cage. 

The fields created by the stator electromagnets cut across the closed loops in 

the rotor and large currents are induced in the rotor loops.  These induced 

currents create a magneƟc field in the rotor with the opposite polarity of the 

stator electromagnet.  Because opposite magneƟc poles aƩract, the rotor is 

locked into a fixed posiƟon.  The aƩracƟon of unlike poles results in a 

condiƟon called locked rotor, meaning the rotor cannot turn.  If the rotor is 

spun, it will conƟnue to spin due to the alternaƟng polarity of the stator 

poles. 

This push‐pull acƟon is conƟnuous as the poles reverse polarity and the rotor 

tries to catch up with the changing polarity. 

MOTOR SPEED

Motor speed is determined by the number of stator poles.  Rotor speed is measured in revoluƟons 

per minute (RPM).  Synchronous speed is determined by dividing 7,200; the number of alternaƟons 

(changes from posiƟve to negaƟve) per minute in a 60 Hz circuit by the number of stator poles  .  A 

Fig. 3‐3:  Coils wrapped on stator poles 

Fig. 3‐4:  Polarity changes 120 Ɵmes per second 

Fig. 3‐5:  Rotor polarity is 

opposite of stator poles