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

(1)直流無(wú)刷電機(jī)徑向磁路和軸向磁路結(jié)構(gòu)

這是相對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸心來(lái)說的，常見的是徑向磁路結(jié)構(gòu)，電機(jī)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(jī)的氣隙是與軸心垂直的平面。軸向磁路常設(shè)計(jì)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(chǎng)合。

徑向磁路電機(jī)制造是最簡(jiǎn)單、最便宜的,但是它們的有效材料用量和軸向長(zhǎng)度比橫向磁路電機(jī)大

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

大多數(shù)徑向磁路電機(jī)設(shè)計(jì)為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說，內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較低，適用于要求快速加減速、期望轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比高的情況，特別是伺服用途電機(jī)中常常采用；由于定子散熱條件較好，電機(jī)安裝方便，大多數(shù)徑向磁路電機(jī)設(shè)計(jì)為內(nèi)轉(zhuǎn)子式。內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)更適用于需要經(jīng)減速機(jī)構(gòu)間接驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。此時(shí)，電機(jī)設(shè)計(jì)成高速電機(jī)，具有較高功率密度。

徑向磁路也有設(shè)計(jì)為盤式的，這種電機(jī)徑向尺寸大，軸向長(zhǎng)度相對(duì)較短，容易設(shè)計(jì)為多槽多極，所以往往用于要求低速大轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。這樣的盤式電機(jī)常設(shè)計(jì)為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，例如電動(dòng)車用輪轂電機(jī)、一些風(fēng)機(jī)用電機(jī)。外轉(zhuǎn)子直流無(wú)刷電機(jī)更適用于要求恒定速度連續(xù)工作的應(yīng)用場(chǎng)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(fù)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(jī)、表貼式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子往往需要增加離心力防護(hù)措施。

具有相同外徑的直流無(wú)刷電機(jī)，若電機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)的長(zhǎng)度和重量可減小，具有較高轉(zhuǎn)矩密度。優(yōu)化設(shè)計(jì)的外轉(zhuǎn)子電機(jī)有效材料重量比內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)大約輕15%左右。

直流無(wú)刷電機(jī)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(wú)刷電機(jī)，因?yàn)槎ㄗ育X朝外，繞制繞組要容易得多，適合于快速機(jī)械繞線，特別是采用開口槽的情況下。

在外轉(zhuǎn)子直流無(wú)刷電機(jī)中，內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是罕見的，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)上有一定難度，采用表貼式結(jié)構(gòu)則為常見。

(3)直流無(wú)刷電機(jī)有槽和無(wú)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(wú)槽結(jié)構(gòu)電機(jī)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(yīng)，具有轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、電樞電感小、機(jī)械特性線性度好、控制性能優(yōu)異等一系列優(yōu)點(diǎn)。徑向磁路和軸向磁路都可以設(shè)計(jì)為無(wú)槽結(jié)構(gòu)。軸向磁路無(wú)槽結(jié)構(gòu)電機(jī)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(wú)槽結(jié)構(gòu)電機(jī)氣隙大，需要永磁材料多，增加了永磁材料成本。無(wú)槽電機(jī)的繞組散熱較困難，過載能力較差，繞組工藝復(fù)雜，成本較高。

(4)直流無(wú)刷電機(jī)一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)特定用途，可將驅(qū)動(dòng)器安放在直流無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部而進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，或?qū)㈦姍C(jī)與被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械作一體化設(shè)計(jì)，融合為一個(gè)緊湊的整體構(gòu)件，以減少電路的連接或簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)鏈，縮小空間尺寸和降低重量，提高可靠性。對(duì)特定用途的直流無(wú)刷電機(jī)應(yīng)采用這樣的一體化設(shè)計(jì)思維。

• 直流無(wú)刷電機(jī)相數(shù)和工作方式的選擇方法
• 直流無(wú)刷電機(jī)極數(shù)與槽數(shù)的選擇方法