Funkcją komutatora w generatorze, szczególnie w generatorze prądu stałego (prądu stałego), jest przekształcanie prądu przemiennego (AC) generowanego w uzwojeniach twornika na prąd stały (DC). Gdy twornik obraca się w polu magnetycznym, w cewkach twornika indukowane jest napięcie prądu przemiennego w wyniku indukcji elektromagnetycznej. Komutator, który składa się z izolowanych od siebie segmentów miedzianych i zamontowanych na wale wirnika, obraca się wraz ze twornikiem. Odwraca kierunek przepływu prądu w cewkach twornika dokładnie w momencie, gdy indukowane napięcie zmienia kierunek, zapewniając, że na wyjściu generatora będzie prąd stały. Skutecznie „komutując” lub przełączając połączenia z obwodem zewnętrznym, komutator utrzymuje stały sygnał wyjściowy prądu stałego pomimo charakteru prądu przemiennego indukowanego napięcia w uzwojeniach twornika.
Komutator pełni funkcję prostownika mechanicznego w generatorach prądu stałego. Jego podstawową rolą jest odwrócenie kierunku przepływu prądu w uzwojeniach twornika w odpowiednim czasie w celu wytworzenia jednokierunkowego napięcia wyjściowego (DC). To działanie przełączające następuje, gdy segmenty komutatora przechodzą pod nieruchomymi szczotkami, które łączą wirującą zworę z zewnętrznym obwodem obciążenia. Zapewniając, że prąd w obwodzie zewnętrznym płynie zawsze w tym samym kierunku, komutator umożliwia generatorowi wytwarzanie stałego napięcia wyjściowego prądu stałego, odpowiedniego do zasilania urządzeń i systemów elektrycznych.
Twornik i komutator to dwa odrębne elementy generatora prądu stałego. Twornik odnosi się do obracającej się części generatora, która składa się z cewek drutu owiniętych wokół rdzenia. Gdy twornik obraca się w polu magnetycznym wytwarzanym przez stacjonarne magnesy generatora, w uzwojeniach twornika indukuje się napięcie prądu przemiennego na skutek prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Komutator natomiast zamontowany jest na wale wirnika generatora i składa się z izolowanych od siebie segmentów miedzianych. Jego funkcją jest konwersja napięcia prądu przemiennego indukowanego w uzwojeniach twornika na napięcie prądu stałego poprzez odwrócenie kierunku przepływu prądu w odpowiednim czasie.
W generatorze prądu stałego szczotki odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu prądu elektrycznego pomiędzy obracającym się komutatorem a stacjonarnym obwodem zewnętrznym. Umieszczone przy segmentach komutatora szczotki są zwykle wykonane z węgla lub grafitu, aby zapewnić dobrą przewodność elektryczną i odporność na zużycie. Ich funkcją jest utrzymywanie ciągłego kontaktu elektrycznego z obracającymi się segmentami komutatora, umożliwiając jednocześnie swobodny obrót twornika. Szczotki przenoszą prąd indukowany w uzwojeniach twornika do zewnętrznego obwodu obciążenia, umożliwiając generatorowi dostarczanie energii elektrycznej. Pomagają również zapewnić płynną komutację, zapewniając ścieżkę o niskim oporze dla przepływu prądu i pomagając w rozpraszaniu ciepła generowanego podczas pracy.
Przełącznik dekomutatora, znany również jako przełącznik komutatorowy lub przełącznik komutatorowy, to urządzenie stosowane w niektórych typach maszyn elektrycznych, szczególnie w silnikach komutatorowych lub generatorach. Jego zadaniem jest odwrócenie połączeń segmentów komutatora, skutecznie odwracając kierunek przepływu prądu w uzwojeniach twornika. To odwrócenie ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach, w których wymagana jest praca dwukierunkowa lub odwracalne sterowanie silnikiem lub generatorem. Przełącznik dekomutatora poprzez zmianę polaryzacji połączeń przy komutatorze pozwala na płynną i kontrolowaną zmianę kierunku pracy silnika lub polaryzacji generowanego napięcia, w zależności od wymagań aplikacji. To urządzenie zapewnia wydajną i efektywną pracę silnika lub generatora zarówno w trybie do przodu, jak i do tyłu, w zależności od potrzeb.