Komutátor je rotační elektrický stroj, který převádí přímý elektrický proud do střídavého elektrického proudu , a naopak. Má lepší účinnost než skupina měničů a je levnější, ale jeho použití je méně flexibilní, protože výstupní napětí stejnosměrného proudu je spojeno s napětím střídavého proudu.
Skládá se ze statoru induktoru napájeného stejnosměrným proudem a rotoru, který nese vinutí kotvy, které je na jedné straně spojeno kroužky se střídavou sítí, a na druhé straně se sítí stejnosměrného proudu pomocí kolektoru stejného typu jako ten stejnosměrného stroje. Alternativně pracuje v synchronním režimu. Počet párů magnetických pólů souvisí s frekvencí střídavé sítě a rychlostí otáčení.
Rychlost v ot / min = frekvence v Hz X 60 a dělená N, počet párů pólů. Přepínač napájený sítí 50 Hz a otáčející se při 1 500 otáčkách za minutu tedy musí mít 2 páry pólů.
Izolovaný od sítě střídavého proudu pracuje stroj jako bypass stejnosměrného proudu. Izolovaný od sítě stejnosměrného proudu se chová jako synchronní stroj namontovaný vzhůru nohama: je to rotor, který je kotvou, zatímco na alternátoru nebo synchronním motoru je to obecně stator, který je kotvou. 'Armatura a rotor induktor napájený stejnosměrným proudem.
Napětí stejnosměrného proudu je bez zátěže rovné 1,633 X efektivní hodnoty střídavé sítě, pokud je třífázové. Při plném zatížení je výtěžek velmi dobrý. Poměr stejnosměrného proudu k střídavému trojfázovému efektivnímu proudu je 1,06, při cos φ = 1. Pokud se v běžném provozu zvýší stejnosměrné napětí v důsledku jiných napájecích systémů v síti stejnosměrného proudu, stroj provede reverzní přenos a transformuje přímo proud do střídavého proudu.
Spínače, které byly nahrazeny statickými měniči na rtuťové páry a poté polovodičovými měniči, se používaly hlavně k napájení železničních tratí nebo trolejbusů, které fungovaly na stejnosměrný proud. Když bylo slavnostně otevřeno v roce 1900, pařížské metro fungovalo na 600 voltů stejnosměrného proudu. Mnoho příměstských vlaků pracuje na 750 voltů stejnosměrného proudu a nejstarší elektrifikované tratě SNCF (např. Paris Bordeaux) jsou stále na 1500 voltech stejnosměrného proudu.
Muzeum RATP instalované v bývalé rozvodně Daumesnil, přeměněné na muzeum, představuje systém napájení, který byl použit v rozvodně Barbès. Je vybaven třífázovým transformátorem, který poskytoval nízkonapěťový třífázový střídavý proud nastavitelný kolem 375 voltů, z třífázového proudu na 10 500 voltů dodávaného společnostmi vyrábějícími energii. 375 voltů napájelo komutátor, který se otáčel rychlostí 500 otáček za minutu, to znamená šesti páry pólů, které podle jeho typového štítku mohly přepínat celkový výkon 1 500 kW.
Existovaly spínače schopné dodávat 3000 kW při 1500 V, které byly v roce 1965 stále používány SNCF na lince Paris Orléans.
Rychlost otáčení byla dostatečně nízká, aby omezila opotřebení potrubí. V té době bylo obecně ve stejné rozvodně umístěno několik spínačů, které umožňovaly údržbu, která spočívala hlavně v přebroušení kolektoru, jeho vyleštění a výměně kartáčů.
Pokud je k dispozici zdroj stejnosměrného proudu, nejpravděpodobnější případ elektrické trakce, je stroj spuštěn jako stejnosměrný motor s odporem v sérii, aby se zabránilo příliš vysokým proudům při spuštění, pak je připojen k síti střídavého proudu stejně jako alternátor. Když stroj dosáhne své jmenovité rychlosti a střídavé napětí je ve fázi s napětím střídavé sítě, provede operátor připojení.
Stroj lze spustit pomocí sítě střídavého proudu, když je stator vybaven kotvou nakrátko, která umožňuje provoz v asynchronním režimu. Když je stroj na své kvazi-nominální rychlosti, stator je pod napětím a stroj přejde do synchronního režimu. Před provedením vazby je nutné zkontrolovat, zda je polarizace na DC straně správná, protože při blokování existuje nejistota půl periody, což může způsobit inverzi na DC straně. V případě obrácení se operátor přepne zpět do asynchronního režimu a poté znovu do synchronního režimu.