Обладают щёточно-коллекторным узлом. Необходимость в коллекторе и щётках увеличивает размер двигателя.
Работа такого двигателя достаточно проста: с помощью постоянного тока от источника (аккумулятор, батарея) подаётся напряжение и двигатель начинает работать. Для изменения направления движения необходимо просто поменять полярность подаваемого тока. Это один из самых простых механизмов, который, из-за своей простоты, является самым дешёвым, а КПД такого двигателя примерно 60%.
В коллекторных двигателях с графитовыми щётками, щётки требуют периодичного обслуживания, поэтому двигатели должны находиться в доступном месте. Падение напряжения на щётках снижает эффективность коллекторных двигателей.
Трение щёток о коллектор повышает шум, а также может вызвать появление дуги и увеличение электромагнитных помех (EMI), в худшем случае, могут генерироваться искры, что делает щёточные электродвигатели постоянного тока непригодными для использования во взрывоопасных средах.
Плюсы
- Работа без использования управляющего контроллера
- Небольшая стоимость
- Простая конструкция
- Ремонтопригодность
Минусы
- Низкий КПД относительно бесколлекторного мотора
- Невысокие скорости вращения
- Быстрый износ щёток
- Искрообразование в щёточном узле
Коллекторный двигатель является бюджетным и простым вариантом преобразования электрической энергии в механическую.
Альтернативой являются бесколлекторные двигатели постоянного тока (BLDC) (Вентильные двигатели (ВД)).
Двигатели BLDC представляют собой синхронные двигатели с постоянными магнитами. Постоянные магниты установлены на роторе, а статор состоит из ламинированной рамы с катушками. В результате ротор не нуждается в какой-либо проводке, и двигатель не нуждается в коллекторе и щётках.
Для согласования распределения магнитного поля, генерируемое обмотками статора, с распределением магнитного поля ротора, в вентильных двигателях контролируется угловое положение ротора, энкодером обратной связи, построенном на датчиках Холла. Эта обратная связь используется для управления переключением тока на обмотках.
Поскольку в бесколлекторных двигателях не применяются щётки и коллекторы, – они более компактны, чем коллекторные двигатели. Они обеспечивают более высокую производительность в одном типоразмере.
Отсутствие щёток снижает необходимость обслуживания и позволяет ротору вращаться на более высоких скоростях. Отсутствие трения устраняет вероятность искрения и снижает электромагнитное помехи (EMI). Отсутствие падения напряжения на щ`тках также повышает эффективность BLDC двигателей.
С другой стороны, двигатели BLDC сложнее, чем их коллекторные аналоги. Обязательное применение контроллеров управления значительно увеличивает их стоимость.
Плюсы
- Из-за отсутствия щёток меньше трения
- Меньше подвержены износу
- Отсутствие искр и возможного возгорания
- У инструментов с реверсом одинаковая мощность в обоих направлениях вращения
Минусы
- Значительно дороже в цене, чем коллекторные двигатели
- Более сложное техническое обслуживание