මෝටරයක් කැරකෙන දිශාව වෙනස් කරමු

රොබෝ කෙනෙක් හදද්දී මෝටර් පාවිච්චි වෙනවා. මේ මෝටර් අපිට ඕන විදිහට කැමති පැත්තට කරකවන්නේ කොහොමද ? ඒ සදහා පාවිච්චි කරන H-Bridge කියන මූලධර්මය ගැනයි මේ ලිපියෙන් කථාකරන්නේ.

සාමාන්‍යයෙන් අපිට මෝටරයක් කැරකෙන දිශාව වෙනස් කරන්න ඕන නම් මෝටරයේ අග්‍ර 2 බැටරියේ + හා - වලට සම්බන්ධ වන වයර් දෙක මාරු කරන්න ඕන. මේක කරන්න පුළුවන් ක්‍රම දෙකක් තියෙනවා. පළවෙනි ක්‍රමය යාන්ත්‍රිකව වයර් දෙක මාරු කිරීම. අනිත් ක්‍රමය ඉලෙක්ට්‍රොනිකව සිදුකිරීම. අපි මුලින්ම බලමු යාන්ත්‍රික ක්‍රමය ගැන.

මේකට පාවිච්චි කරන්න පුළුවන් ලේසිම විදිහ තමයි මේ රූපසටහනේ දක්වලා තියෙන්නේ. මේකට පාවිච්චි කරලා තියෙන්නේ 2 Way (Bipolar) Switch එකක්.

ස්විච් A හා B අවස්ථාවල තියෙනකොට මෝටරයට විදුලිය ලැබෙන්නේ කොහොමද කියලා බලමු.

ස්විචය A වල තියෙනකොට මෝටරය දක්ෂිණාවර්තවත්, B වල තියෙද්දී මෝටරය වාමාවර්තවත් කැරකෙනවා.

මෙන්න මේකම තමයි ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රමයෙදීත් පාවිච්චි කරන්නේ. පොඩි වෙනසකට තියෙන්නේ ඒකෙදී යාන්ත්‍රික කොටස් වෙනුවට ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක භාවිතා වීමයි.

මම හිතන්නේ හැමෝම  ට්‍රාන්සිස්ටරයක් වැඩකරන්නේ කොහොමද කියලා දන්නවා ඇති. ට්‍රාන්සිස්ටරයක E,C,B කියන අග්‍ර 3 න් B අග්‍රයට දෙන ධාරාවක් මගින් E හා C අතර විභව අන්තරය වෙනස් කරන්න පුළුවන්. මේ නිසා ට්‍රාන්සිස්ටරය ඉලේක්ට්‍රොනික ස්විචයක් විදිහට පාවිච්චි කරනවා.

මේ වගේ ට්‍රාන්ස්මීටර් 4 ක් පහත ආකාරයට සම්බන්ධ කලාම අපි කලින් කථාකරපු 2 Way Switch එකේ වගේම පරිපථයක් හදාගන්න පුළුවන්.

මේක H අකුරක හැඩයට නේද පෙනෙන්නේ ? එ් නිසයි මේ පරිපථය H Bridge කියන නමින් හදුන්වන්නෙ. (සමහර වෙලාවට Full Bridge කියලත් කියනවා.)

රූපසටහනේදී හා පැහැදිලි කිරීම් වලදී හැමෝම දන්න Bipolar Transistor ගැන කථා කලාට ඇත්තටම මෙවගේ පරිපථ වලට පාවිච්චි කරන්නේ FET කියන කාණ්ඩයට අයිති Transistors. මේවත් බාහිර පෙනුමෙන් සාමාන්‍ය Transistors වලට සමාන වුණාට ක්‍රියාකාරීත්වය ටිකක් වෙනස්. FET (Field Effect Transistor ගැන මෙතනින් වැඩි විස්තර බලාගන්න : FET Transistors)

දැන් A හා D වලට විද්‍යුත් සංඥාවක් දීලා බලමු. දැන් T_A හා T_D ට්‍රාන්සිස්ටර 2 ම සක්‍රිය වෙලා ඒවා අතරින් විද්‍යුත් ධාරාවක් ගලායනවා. ඒ කියන්නේ මෝටරයට මේ රූපසටහනේ පෙන්වන විදිහට බලය ලැබෙනවා.

ඒ වගේම B හා C වලට විදුලිය දුන්නොත් මේ රූපයේ විදිහට  T_B හා T_C ට්‍රාන්සිස්ටර 2 සක්‍රිය වෙලා  මෝටරයට බලය ලැබෙන නිසා මෝටරය විරුද්ධ පැත්තට කැරකෙනවා.

ඒ අනුව A, B, C, D අග්‍ර වලට විවිධ විද්‍යුත් සංඥා ලබාදීලා මෝටරය කැරකෙන දිශාව වෙනස් කරන්න පුළුවන් කියන එක පැහැදිලියි.

මේ පරිපථයේ ඩයෝඩ 4ක් තියෙනවා දකින්න ඇති. එ්වා පාවිච්චි කලේ මොකටද කියන එකත් මෙතනදීම විස්තර කරන්නම්. සාමාන්‍යයෙන් මෝටරයක් නතර කලාම, වේගය ටිකින් ටික අඩුවෙලා නතර වෙන්න පොඩි වෙලාවක් ගතවෙනවා. මේ කාලය තුල මෝටරය පොඩි ජෙනරේටරයක් විදිහටයි ක්‍රියා කරන්නේ. දැන් මෝටරයෙන් ප්‍රති විද්‍යුත් ගාමක බලයක් (Back Electromotive Force) කලින් ධාරාව ගමන් කරපු දිශාවට විරුද්ධ අතට නිර්මාණය වෙනවා. දැන් ට්‍රාන්සිස්ටර් 4 ම අක්‍රිය නිසා ධාරාවට ගලන්න මාර්ගයක් නෑ. ඒත් අපි ඩයෝඩ සම්බන්ධ කරලා තියෙන නිසා ඩයෝඩ හරහා ධාරාව ගලාගෙන ගිහින් ජනනය වුණ ශක්තිය උදාසීන වෙනවා. (වැදගත් : පසු විද්‍යුත්ගාමක බලයේදී විතරක් ක්‍රියාත්මක වෙන්න ඕන නිසා ඩයෝඩ 4 ම + - අග්‍ර මාරු කරලයි පරිපථය සම්බන්ධ කරලා තියෙන්නේ.)

ම‍ෝටරයක වේගය අඩු වැඩි කරන්නේ කොහොමද කියලා ඊළග ලිපියෙන් කථා කරමු.