從原理結(jié)構(gòu)上看，直流無刷電機本體部分就是一個永磁同步電機：有多相繞組的定子和有永磁體的轉(zhuǎn)子。直流無刷電機整體結(jié)構(gòu)形式多種多樣，主要有以下幾類：

(1)直流無刷電機徑向磁路和軸向磁路結(jié)構(gòu)

這是相對于電機轉(zhuǎn)軸軸心來說的，常見的是徑向磁路結(jié)構(gòu)，電機呈圓柱狀，定轉(zhuǎn)子間氣隙也呈圓柱狀。軸向磁路結(jié)構(gòu)電機的氣隙是與軸心垂直的平面。軸向磁路常設計為盤式，外形呈現(xiàn)為扁平型式，軸向尺寸短，徑向尺寸大，適用于有這種結(jié)構(gòu)要求的場合。

徑向磁路電機制造是最簡單、最便宜的,但是它們的有效材料用量和軸向長度比橫向磁路電機大

(2)直流無刷電機外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

大多數(shù)徑向磁路電機設計為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。一般來說，內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較低，適用于要求快速加減速、期望轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高的情況，特別是伺服用途電機中常常采用；由于定子散熱條件較好，電機安裝方便，大多數(shù)徑向磁路電機設計為內(nèi)轉(zhuǎn)子式。內(nèi)轉(zhuǎn)子電機更適用于需要經(jīng)減速機構(gòu)間接驅(qū)動的場合。此時，電機設計成高速電機，具有較高功率密度。

徑向磁路也有設計為盤式的，這種電機徑向尺寸大，軸向長度相對較短，容易設計為多槽多極，所以往往用于要求低速大轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動的場合。這樣的盤式電機常設計為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，例如電動車用輪轂電機、一些風機用電機。外轉(zhuǎn)子直流無刷電機更適用于要求恒定速度連續(xù)工作的應用場合。和內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子比較，外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)較為復雜，但在防止永磁體飛逸方面不成問題。較高轉(zhuǎn)速的內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機、表貼式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子往往需要增加離心力防護措施。

具有相同外徑的直流無刷電機，若電機設計為外轉(zhuǎn)子式，它與內(nèi)轉(zhuǎn)子相比，可得到較大氣隙直徑。由于電機電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙直徑的二次方成正比關(guān)系，從而使外轉(zhuǎn)子電機的長度和重量可減小，具有較高轉(zhuǎn)矩密度。優(yōu)化設計的外轉(zhuǎn)子電機有效材料重量比內(nèi)轉(zhuǎn)子電機大約輕15%左右。

直流無刷電機本體結(jié)構(gòu)形式的選擇方法

采用集中繞組的外轉(zhuǎn)子直流無刷電機，因為定子齒朝外，繞制繞組要容易得多，適合于快速機械繞線，特別是采用開口槽的情況下。

在外轉(zhuǎn)子直流無刷電機中，內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是罕見的，因為機械設計上有一定難度，采用表貼式結(jié)構(gòu)則為常見。

(3)直流無刷電機有槽和無槽結(jié)構(gòu)

最常見的定子是有鐵心的結(jié)構(gòu)，鐵心上開槽用以放置繞組。無槽結(jié)構(gòu)電機的定子電樞沒有鐵心，或定子環(huán)狀鐵心沒有齒和槽，繞組安放在定轉(zhuǎn)子間較大的氣隙中。由于沒有齒和糟，因而消除了齒槽效應，具有轉(zhuǎn)矩波動小、運行平穩(wěn)、噪聲低、電樞電感小、機械特性線性度好、控制性能優(yōu)異等一系列優(yōu)點。徑向磁路和軸向磁路都可以設計為無槽結(jié)構(gòu)。軸向磁路無槽結(jié)構(gòu)電機的繞組還可以采用繞線式繞組，也可采用印制繞組技術(shù)制作繞組。但是，與有齒槽鐵心結(jié)構(gòu)相比，無槽結(jié)構(gòu)電機氣隙大，需要永磁材料多，增加了永磁材料成本。無槽電機的繞組散熱較困難，過載能力較差，繞組工藝復雜，成本較高。

(4)直流無刷電機一體化結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)特定用途，可將驅(qū)動器安放在直流無刷電機內(nèi)部而進行一體化設計，或?qū)㈦姍C與被驅(qū)動的機械作一體化設計，融合為一個緊湊的整體構(gòu)件，以減少電路的連接或簡化機械傳動鏈，縮小空間尺寸和降低重量，提高可靠性。對特定用途的直流無刷電機應采用這樣的一體化設計思維。

• 直流無刷電機相數(shù)和工作方式的選擇方法
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