De functie van een commutator in een generator, vooral in een gelijkstroomgenerator, is het omzetten van de wisselstroom (AC) die in de ankerwikkelingen wordt gegenereerd in gelijkstroom (DC). Terwijl het anker binnen het magnetische veld roteert, wordt wisselspanning in de ankerspoelen geïnduceerd als gevolg van elektromagnetische inductie. De commutator, die bestaat uit van elkaar geïsoleerde koperen segmenten die op de rotoras zijn gemonteerd, draait met het anker mee. Het keert de stroomrichting in de ankerspoelen om op het precieze moment waarop de geïnduceerde spanning van richting verandert, waardoor wordt verzekerd dat de output van de generator gelijkstroom is. Door de verbindingen met het externe circuit effectief te “commuteren” of te schakelen, handhaaft de commutator een stabiele gelijkstroomuitvoer ondanks de wisselstroomaard van de geïnduceerde spanning in de ankerwikkelingen.
Een commutator functioneert als een mechanische gelijkrichter in DC-generatoren. Zijn primaire rol is het omkeren van de richting van de stroom in de ankerwikkelingen op de juiste timing om een unidirectionele (DC) uitgangsspanning te produceren. Deze schakelactie vindt plaats wanneer de commutatorsegmenten onder stationaire borstels passeren die het roterende anker verbinden met het externe belastingscircuit. Door ervoor te zorgen dat de stroom in het externe circuit altijd in dezelfde richting vloeit, zorgt de commutator ervoor dat de generator een constante DC-uitgangsspanning produceert die geschikt is voor het voeden van elektrische apparaten en systemen.
Het anker en de commutator zijn twee afzonderlijke componenten binnen een DC-generator. Het anker verwijst naar het roterende deel van de generator dat bestaat uit draadspoelen die rond een kern zijn gewikkeld. Terwijl het anker roteert binnen het magnetische veld dat wordt geproduceerd door de stationaire veldmagneten van de generator, wordt wisselspanning geïnduceerd in de ankerwikkelingen als gevolg van de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. De commutator daarentegen is op de rotoras van de generator gemonteerd en bestaat uit van elkaar geïsoleerde koperen segmenten. Zijn functie is om de in de ankerwikkelingen geïnduceerde wisselspanning om te zetten in gelijkspanning door de richting van de stroom op het juiste moment om te keren.
In een DC-generator spelen borstels een cruciale rol bij het overbrengen van elektrische stroom tussen de roterende commutator en het stationaire externe circuit. Borstels, geplaatst tegen de segmenten van de commutator, zijn doorgaans gemaakt van koolstof of grafiet om een goede elektrische geleiding en slijtvastheid te bieden. Hun functie is het handhaven van continu elektrisch contact met de roterende commutatorsegmenten, terwijl het anker vrij kan roteren. Borstels voeren de stroom die in de ankerwikkelingen wordt geïnduceerd naar het externe belastingscircuit, waardoor de generator elektrisch vermogen kan leveren. Ze helpen ook een soepele commutatie te garanderen door een pad met lage weerstand voor de stroom te bieden en door te helpen de warmte af te voeren die tijdens bedrijf wordt gegenereerd.
Een decommutatorschakelaar, ook wel commutatorschakelaar of commutatorschakelaar genoemd, is een apparaat dat wordt gebruikt in bepaalde soorten elektrische machines, met name in commutatormotoren of generatoren. Zijn functie is om de verbindingen met de commutatorsegmenten om te keren, waardoor de stroomrichting in de ankerwikkelingen effectief wordt omgedraaid. Deze omkering is van cruciaal belang in toepassingen waarbij bidirectionele werking of omkeerbare regeling van de motor of generator vereist is. Door de polariteit van de aansluitingen op de commutator te wisselen, zorgt de decommutatorschakelaar voor een soepele en gecontroleerde omkering van de richting van de motor of de polariteit van de gegenereerde spanning, afhankelijk van de vereisten van de toepassing. Dit apparaat zorgt ervoor dat de motor of generator indien nodig efficiënt en effectief kan werken in zowel de voorwaartse als de achterwaartse modus.