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從原理結構上看，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子。直流無刷電機整體結構形式多種多樣，主要有以下幾類：
(1)直流無刷電機徑向磁路和軸向磁路結構
這是相對于電機轉軸軸心來說的，常見的是徑向磁路結構，電機呈圓柱狀，定轉子間氣隙也呈圓柱狀。軸向磁路結構電機的氣隙是與軸心垂直的平面。軸向磁路常設計為盤式，外形呈現為扁平型式，軸向尺寸短，徑向尺寸大，適用于有這種結構要求的場合。
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)直流無刷電機外轉子和內轉子結構
大多數徑向磁路電機設計為內轉子結構。一般來說，內轉子結構的轉子轉動慣量較低，適用于要求快速加減速、期望轉矩轉動慣量比高的情況，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，大多數徑向磁路電機設計為內轉子式。內轉子電機更適用于需要經減速機構間接驅動的場合。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矩直接驅動的場合。這樣的盤式電機常設計為外轉子結構，例如電動車用輪轂電機、一些風機用電機。外轉子直流無刷電機更適用于要求恒定速度連續工作的應用場合。和內轉子轉子比較，外轉子轉子支撐結構較為復雜，但在防止永磁體飛逸方面不成問題。較高轉速的內轉子式電機、表貼式結構轉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，若電機設計為外轉子式，它與內轉子相比，可得到較大氣隙直徑。由于電機電磁轉矩與氣隙直徑的二次方成正比關系，從而使外轉子電機的長度和重量可減小，具有較高轉矩密度。優化設計的外轉子電機有效材料重量比內轉子電機大約輕15%左右。
直流無刷電機本體結構形式的選擇方法
采用集中繞組的外轉子直流無刷電機，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。
在外轉子直流無刷電機中，內置式轉子磁路結構是罕見的，因為機械設計上有一定難度，采用表貼式結構則為常見。
(3)直流無刷電機有槽和無槽結構
最常見的定子是有鐵心的結構，鐵心上開槽用以放置繞組。無槽結構電機的定子電樞沒有鐵心，或定子環狀鐵心沒有齒和槽，繞組安放在定轉子間較大的氣隙中。由于沒有齒和糟，因而消除了齒槽效應，具有轉矩波動小、運行平穩、噪聲低、電樞電感小、機械特性線性度好、控制性能優異等一系列優點。徑向磁路和軸向磁路都可以設計為無槽結構。軸向磁路無槽結構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制作繞組。但是，與有齒槽鐵心結構相比，無槽結構電機氣隙大，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構設計
根據特定用途，可將驅動器安放在直流無刷電機內部而進行一體化設計，或將電機與被驅動的機械作一體化設計，融合為一個緊湊的整體構件，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。