内转子和外转子的优缺点比较（内转子结构与外转子结构的应用效果对比关于电机转子很实用的知识）

一般而言，电动机的定子在外面，转子在里面。在传统的有刷直流电动机中，定子磁场在外面，转子电枢在里面。无刷直流电动机出现后，使旋转电枢从里面走到外面，由转子变成了定子；而原来静止不动的定子永磁体走到了里面，由定子变成了转子。这种结构称之为“内转子结构”。

在实际使用中，有时为了满足某些电子机械的特殊技术要求，把电动机的定子电枢做在里面，而把带永磁体的转子做在外面，我们把这种结构称之为“外转子结构”，或称之为“内定子结构”。Ms.参今天就和大家聊聊内转子与外转子结构电机的比较。

在无刷直流电动机的设计中，外转子结构和内转子结构具有各自的优缺点。这两种设计之间的电动机特性的差异情况概括为：外转子结构电机转子惯量、输出力矩/输出功率比都较高，零部件数量相对较多，霍尔反映位置近似；而内转子结构电机转子惯量、输出力矩/输出功率比都较低，零部件数量相对较少，霍尔反映位置精确。

1 惯量的考虑

负载惯量对转子惯量的比值是选择一个合适电动机的关键要素之一。在采用齿轮减速器或者蜗轮减速器的刚性机械系统中，归算到电动机轴上的负载惯量对转子惯量的最大的推荐比值为10；对于采用含有皮带和滑轮减速的系统而言，最大的推荐比值为4。

在系统设计时，只要有可能，不应超过被推荐的归算到电动机轴上的负载惯量相对转子惯量的最大比值。在一个具有很高归算负载惯量的系统中，采用外转子电动机将有利于提高系统的稳定性。但是，由于加速力矩等于被加速的惯量和加速度的乘积，因此采用惯量小的内转子电动机，负载能够获得较高的加速率，系统灵敏度高、反应快和频带宽。

内转子结构的另一个优点是比较容易实现动态平衡。因此，从转子动态平衡好这一点出发，内转子结构适合于在接近9000（转/分钟）到12000（转/分钟）的高速情况下运行。

但是，电动机运行时，在机械上存在着一个高速极限：内转子结构在其外圆表面没有特殊的机械套简的情况下，高速极限约为15000（转/分钟）左右；而外转子结构的高速极限约为30000（转/分钟）左右。这对于非常高速的运行情况而言，外转子结构具有明显的优点。

2 输出力矩和输出功率的考量

对于一个给定的体积，外转子电动机具有较高的输出力矩和输出功率。在高速运行的情况下，电源电压的很大一部分将被电动机绕组的反电势吃掉，只剩下很小一部分电源电压能用来牵引电流。在此情况下，外转子电动机的这一优点就特别重要。然而，由于内转子电动机的定子电枢在外面，它能够通过电动机的外表面直接散热，所以内转子电动机与外转子电动机相比较，它能被更有效地冷却。如果再对内转子电动机的外表面加以强迫通风或安装散热装置，这将使电动机性能有惊人的提高。

3 电动机零部件数目的考量

在此领域内，内转子电动机与外转子电动机相比较，内转子电动机提供了两个优点：第一，在内转子结构的设计中，比较少的零件数目意味着它具有较大的内在固有的可靠性；第二，由于设计简单，降低了电动机的制造成本，同时也为用户节省了经费。因此，从经济出发，在运行速度和设配惯量允许的情况下，就应选用内转子电动机。