如何设计单叠绕组？

单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1，即y＝yK＝1。

1.单叠绕组的节距计算

第一节距y1的计算公式如下：

式中，Z为电机电枢槽数；p为磁极对数；ε为使y1为整数而加的一个小数。当ε为负小数时，线圈为短距线圈；当ε为正小数时，线圈为长距线圈。长、短距线圈有效边的长度是一样的，但长距线圈连接部分比短距线圈连接部分要长，使用铜导线较多，因此通常使用短距线圈。

单叠绕组的合成节距和换向节距相同，即y＝yK＝±1，一般取y＝yK＝＋1，此时的单叠绕组称为右行绕组，元件的连接顺序为从左向右。

单叠绕组的第二节距y2为第一节距与合成节距之差，即

2.单叠绕组的展开图

电机绕组的展开图是把放在铁芯槽里构成绕组的所有元件均取出来，画在同一张图里，其作用是展示元件相互间的电气连接关系。除了元件，展开图中还包括主磁极、换向片及电刷，以表示元件间、电刷与主磁极间的相对位置关系。在画展开图前应根据所给定的电机磁极对数p、电机电枢槽数Z、元件数S和换向片数K计算出各节距，然后根据计算值画出单叠绕组的展开图，如图2.11所示。

图2.11　单叠绕组展开图(www.xing528.com)

3.单叠绕组的元件连接顺序及并联支路图

根据图2.11可以直接看出绕组中各元件之间是如何连接的。在图2.11中，根据第一节距值y1＝4可知，第1槽元件1的上层边连接到第5槽的元件1的下层边，构成了第1个元件；根据换向节距yK＝1，第1个元件的首、末端分别接到第1、2两个换向片上；根据合成节距求得y2＝3，第5槽的元件1的下层边连接到第2槽元件2的上层边，这样就把第1、2两个元件连接起来了。其余元件的连接以此类推，如图2.12所示。

图2.12　单叠绕组元件连接顺序

综上所述，单叠绕组有以下特点。

（1）同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几个支路。

（2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。

（3）电枢电流等于各并联支路电流之和。

单叠绕组为保证两电刷间感应电动势最大、被电刷所短路的元件里感应电动势最小，电刷应放置在换向器表面主磁极的中心线位置上。

电刷放在中心线上，是指被电刷短路的元件的元件边位于几何中心线处。图2.13所示为4极单叠绕组并联支路。

图2.13　4极单叠绕组并联支路