Plurimi circuiti interruptores directi currentis in casso formati aerem arcum naturaliter extinguunt, et sunt duae methodi extingendi arcum: una est apertura et clausura communis, ubi contactus axiale arcum extendunt, dum circuitus conductor magneticum campum generat quod arcum curvat et elongat, trahens eum longitudinaliter perpendiculariter ad axem arcus. Hoc non solum longitudinem arci augeat, sed etiam motum lateralem inducat, ut aer refrixit ad extinguendum arcum.
Altera methodus arcum magnetice in canalem arcuum suam propria vi electromagnética vel magneto expulsivo impellit, causans extinctionem rapidam arci. Cum currentis cadit infra certum valorem (currentis criticus), in apertura communi, arcus non potest efficaciter extingui. Tunc vis expulsiva magnetica infirma est, praebens vim motricem insufficiens pro motu arci, prohibens arcum ab intrando in canalem arcuum. Ita canalis arcuum inefficax fit, faciens ut arcus stagnet et continue comburat per longum tempus, significanter protrahens tempus rumpendi vel etiam ad rupionem ducens. Ergo optimatio technica est necessaria in interruptione ad currentis critico ut arcus rapidus extingatur.
Contentus Utilitatis
Praesens utilitas conatur superare defectus artis existentis, maxime tempus arcus nimium longum in interruptione ad currentis critico, praebendo interruptor DC hybridum. Hoc dispositivum potest autonome determinare an currentis sit ad nivello critico in interruptione interruptoris, et, si ita, automatica technique commutationis currentis adhibere ad extinguendum rapidum arcum generatum a currentis critico.
Praesens utilitas specifica adoptat sequentem solutionem technicam ad problemam praedictum solvendum: Interruptor DC hybridus continens primam commutationem mechanicam in serie in circuitu principali, circuitum commutationis parallelum cum prima commutatione mechanica, et circuitum motricem ad activandum circuitum commutationis quando energizatus. Interruptor DC hybridus ulterius continet:
Fontem alimentationis commutativam, cuius duae termini input sunt connectae ad ambo terminos primae commutationis mechanicae;
Circuitum morae, in serie inter output fontis alimentationis commutativi et input circuiti motoris, implementatum per hardware, ad moram output fontis alimentationis commutativi praestabilito tempore primo ante missum ad circuitum motricem; summa temporis morae primi et temporis constitutionis fontis alimentationis commutativi constituit tempus morae motricem, quod maior est quam tempus arcus interruptoris DC hybridus sub conditionibus non-criticis currentis;
Secundam commutationem mechanicam, in serie cum prima commutatione mechanica in circuitu principali. Secunda commutatio mechanica est mechaniciter ligata ad primam commutationem mechanica sed operatur cum praestabili tempore morae relativum ad primam commutationem. Praestabilis tempus minor est quam differentia inter tempus morae motricem et tempus arcus sub conditionibus non-criticis currentis.
Ultra, circuitus morae etiam adhibetur ad cessare praebere potentiam ad circuitum motricem post missum output fontis alimentationis commutativi ad circuitum motricem et retinendum id pro tempore morae secundo. Optime, circuitus morae constat ex duobus circuitis RC decharge via optocoupler connectis.
Comparato cum priori arte, solutionis technicae praesentis utilitatis haec sunt effectus beneficiosi: Contra difficultatem extinctionis arcus ad currentis critico in interruptoribus DC, praesens utilitas addit circuitum commutationis ad existentem schemam extinctionis, et per approacchum purum hardware, permittit interruptori autonomice determinare an currentis sit ad nivello critico in interruptione. Quando operatur ad currentis critico, dispositivum autonomice adhibet technique commutationis ad extinguendum rapidum et selectivum arcum generatum sub talibus conditionibus.
Ut ostenditur in Figura 3, processus et principium operationis interruptoris DC hybridus in hoc exemplar sunt sequentes:
A tempore 0 ad T₀, systema in operatione normali est. Prima commutatio mechanica et secunda commutatio mechanica sunt clausae. Circuitus fontis alimentationis commutativi non est energizatus, et circuitus commutationis inactivus est.
A tempore T₀, contactus mobiles et fixi primae commutationis mechanicae coepi separationem physicam, generantes arcum inter terminos suos. Fontis alimentationis commutativi usus arcum tensionis ut fontem input sui et coepit constituere output suum. Si interruptor interrumpit currentem qui non est ad nivello critico hunc tempus, duratio arcus est a T₀ ad T₁, et forma undae arcus tensionis est Uarc₁. Si interruptor interrumpit currentem criticum, duratio arcus extendit a T₀ ad T₂, et forma undae arcus tensionis est Uarc₂.
Circuitus commutationis in hac utilitate adhibitus est activatus tantum sub conditionibus currentis critico bassi. Itaque non requirit componentes commutationis high-rated-current, resultans in costum constructionis circuiti commutationis minorem. Ultra, controllo commutationis est implementatum per totum circuitos hardware, sine indigentia unitatum controllo logico vel algorithmo controllo complexo.