Розглянемо принцип дії колекторного генератора постійного струму на спрощеній моделі -

Пристрій і принцип роботи

Малюнок 3 Спрощена модель генератора постійного струму

Між полюсами N і S постійного магніту знаходиться обертається частина машини - якір, вал якого обертається приводним двигуном. У двох поздовжніх пазах сердечника якоря розташована обмотка у вигляді одного витка, кінці якого приєднані до двох мідним ізольованим один від одного півкільця, що створює найпростіший колектор. На поверхню колектора накладені щітки А і В. здійснюють ковзний контакт з колектором і зв'язуючі генератор із зовнішнім ланцюгом, куди включена навантаження опором R.

При обертанні якоря в витку буде наводитися змінна ЕРС.

де a - кут повороту витка щодо геометричної нейтрали (лінії розділяє зони полюсів різної полярності)

Малюнок 4 Випрямлення струму колектором

Якби не було колектора і щіток, то струм у зовнішній ланцюга теж був би змінним, але за допомогою колектора він перетворюється в пульсуючий, так як в момент, коли струм в пазових сторонах витка змінює свій напрямок, при переході їх із зони полюса однієї полярності в зону полюса іншій полярності, відбувається зміна колекторних пластин під щітками.

Для отримання постійного струму в зовнішньому ланцюзі необхідно збільшити кількість витків в обмотці якоря і рівномірно розподілити їх по поверхні сердечника і відповідно збільшити кількість колекторних пластин.

Отже, призначення колектора в генераторі - перетворювати змінну ЕРС, індукованої в обмотці якоря, в постійну на виводах генератора.