අද වනවිට බලශක්ති උත්පාදනය කරන නොයෙකුත් විධික්‍රම ලොවපුරා යොදාගන්නවා. ඒවා අතර පුනර් බලශක්ති ක්‍රම පිළිබඳවත් දැන් දැන් ලෝකයේම අවධානය යොමුවෙලයි තියෙන්නේ. සමහර වෙලාවට ප්‍රධාන විද්‍යුත් ජාලයට මෙම පුනර් බලශක්ති සම්බන්ධකර තිබෙන්නේ අධික විදුලි ඉල්ලුම ට වන අතිරේඛ සැපයුමක් ලබාදෙන්නයි. මේ අතර බොහෝ රටවල ප්‍රධාන ජාලයට අනුබද්ධ කර ඇති සුර්ය පැනල හෝ අනෙකුත් UPS වැනි ගෘහස්ත මුලාශ්‍රත් දකින්නට ලැබෙනවා. අපටත් ඕනනම් පුළුවන් ගෘහස්ත සුර්යකෝෂ පද්ධතියේ අතිරික්තය ප්‍රධාන විදුලි සැපයුමට දායක කරවන්න.
නමුත් භෞතික විද්‍යාත්මකව ගත්විට අපි දන්නවා ප්‍රධාන විදුලි සැපයුම් ජාලයට මෙවැනි මුලාශ්‍ර සම්බන්ධ කිරීමේදී බොහෝ ප්‍රායෝගික ගැටළු මතුවන බව. ඉතින් මේ ගැටළු නිරාකරණය කරගන්නටත් ක්‍රමවේද තියෙන බව අමතක කරන්නේපා. ඔන්න ඉතින් මෙයින් ප්‍රධාන ගැටළුවක් ගැනයි දැන් අපි කතාකරන්නේ.
සමහරවිට ඔබ එහෙන් මෙහෙන් අහලත් ඇති “පවර් හාමොනික්ස්”කියන ඉංග්‍රීසි වචනය. ප්‍රසංවාදය කියල තමයි සිංහලෙන් නම් කියන්නේ. ඒත් සිංහල වචනයනම් වැඩිය සමාජයේ පාවිච්චිවනව අහල නැහැ නේද? ඒ නිසා හඳුනාගැනීමේ පහසුවට අපි හාමොනික්ස් කියන වචනයම මෙහිදී භාවිතා කරමු.
ඉතින් යම් විද්‍යුත් ධාරා දෙකක් වෙනස් මුලාශ්‍ර වලින් එකතුකරන්නට යාමේදී තමයි මේ අනවශ්‍ය හාමොනික්ස් එන්නේ. හාර්මොනික්ස් යනු මූලික තරංග සංඛ්‍යාතයේ පූර්ණ සංඛ්‍යා ගුණාකාර වන සංඛ්‍යාත සහිත ධාරා හෝ වෝල්ටීයතාවයක් කිවොත් නිවැරදියි. රුපයේ පෙනෙන්නෙත් 3, 5, 7 වගේ ගුනාකාර දනවන ධාරා හෝ වෝල්ටීයතාවය පිළිබිඹු කරන හාමොනික්ස් වක්‍රයි. රතුපාටින් පෙනෙන්නට තිබෙන්නේ මූලික තරංග සංඛ්‍යාතය වනාතර කහපාට වක්‍රයෙන් පිළිබිඹු කරන්නේ 3, 5, 7 ගුනාකාර සියල්ලම සුළුකොට සෑදෙන්නාවූ වක්‍රයයි.
සාමාන්‍යයෙන් රේඛිය නොවන විදුලි ප්‍රතිධාන නිසා තමයි මෙම හාමොනික්ස් ඇතිවන්නේ. සාමාන්‍යයෙන් බැටරි, UPS වැනි දේවලින් වන ප්‍රතිදාන බොහෝ විට ලබාදෙනුලබන්නේ රේඛිය නොවන විද්‍යුත් ප්‍රතිදානයි.
ඔන්න ඔය නිසයි එම විදුලි පද්ධති එක්කිරීමේදී හාමොනික්ස් නම් අනවශ්‍ය කොටස් ඇතිවන්නේ.
හාමොනික්ස් නිසා අනවශ්‍ය තාප උත්පාදනය වීමත් බලශක්තිය හීනවීමත් සිද්ධවනවා. එහෙම වන්නේ ගලායන ධාරාවට විරුද්ධව ඉස්මතුවන ප්‍රතිරෝධය හෙතුවෙනුයි. එකෙන් වෙන්නේ ධාරාව අදාළ කර්තව්‍ය සඳහා පාවිච්චි කරනවා වෙනුවට ධාරාව තාපය ලෙස පරිවර්තනය වීමකුයි. මෙමගින් ප්‍රධාන විදුලි පද්ධතියේ පරිණාමක (transformers) හා අනෙකුත් උපාංග වලට හානිවිම් සිදුවීම නිසා විදුලි පද්ධතිය හදිස්සියේ බිදවැටීමක් වන්නට පුළුවන්. ඒ වගේම විදුලියේ මැනුම් උපකරණ මෙන්ම සන්නිවේදන පද්ධතිවලට ද බලපෑම් එල්ලවන්නටත් පුළුවන්. තවද වෝල්ටීයතාවය අසමතුලිත කරන්නටත් හාමොනික්ස් වලට පුළුවන්.
ඉතින් මෙම අනවශ්‍ය හාමොනික්ස් වලක්වාගන්නට ක්‍රමවේද තියනවා. එකක් තමයි ෆිල්ටෙර්ස් එහෙමත් නැත්නම් විශේෂ විදුලි පෙරන භාවිතා කිරීම. මේ කියන ෆිල්ටර වර්ග දෙකකින් සමන්විතවනවා. එනම් ඇක්ටිව් හා පැසිව් කියන ක්‍රම දෙක.
සරලවම කියනවානම් පැසිව් පරිපථ ක්‍රියාත්මක කිරීම් සඳහා අමතර විදුලියක් නොසැපයෙන අතර රෙසිස්ටර (R), ඉන්ඩක්ටර (L) හා ධාරිත්‍රක (C) වහේ උපාංග නොයෙක් ක්‍රම හරහා අමුනාගනු ලබනවා.හාමොනික් නොම්බරය අනුව නිර්මාණය වෙනස්වනවා.
මේ පැසිව් හමොනික්ස් ෆිල්ටරය මිලෙන් අඩු වනාතර යම්කිසි එක හාමොනික් එකක් තමයි මෙම ක්‍රමය මගින් අවහිර කරලා තියෙන්නේ. එමනිසා සීමාන්තික බවක් පෙනෙන්නට තියනවා.මෙන්න මේ හේතුව නිසා Real time නොහොත් තත්කාල අවස්තාවකට, මුහුණ දෙන්නට මෙම ක්‍රමයට නොහැකි බව අප දැනගතයුතු වනවා.
නමුත් ඇක්ටිව් ෆිල්ටර පරිපථ සඳහා අමතර බලශක්තියක් යොදාගන්නා අතර ඔපරේශනල් IC වර්ධක, BJT, IGBT හා MOSFET වැනි උපාංගත් යොදාගනවා. තවද ඇක්ටිව් ෆිල්ටර පරිපථ Active Low Pass Filter, Active High Pass Filter, Active Band Pass Filter, Active Band Stop Filter ලෙසත් වර්ගිකරන්න පුලුවන්. ඇක්ටිව් ෆිල්ටර පද්ධති සාපේක්ෂව සංකීර්ණ වනාතර ඕනෑම අවස්ථාවක ඇතිවන හාමොනික්ස් වලක්වා ගනිමින් ප්‍රධාන ජාලයට විදුලිය නිකුත් කිරීමේ ඉහල හැකියාවක් තිබෙනවා.
මීට අමතරව හයිබ්‍රිඩ් ෆිල්ටර කියලා දේකුත් යොදාගන්නවා. හයිබ්‍රිඩ් ෆිල්ටර සඳහා ඇක්ටිව් හා පැසිව් යන කොටස් දෙකම යොදාගන්නා අතර බෙහෙවින් කාර්යක්ෂම බවට ඔප්පුවනවා. පිරිවැය හා කාර්යක්ෂමතාව අතර හොද ප්‍රසස්ථ සමතුලිතතාවයක් පවත්වාගන්නටත් හයිබ්‍රිඩ් ෆිල්ටර වලට පුළුවන්.
ඉතින් මේ හයිබ්‍රිඩ් පරිපථ අදවෙද්දී සෑහෙන ජනප්‍රියතාවයක් ලබලයිතින්නේ. නමුත් කුමන වර්ගයේ හමොනික්ස් ෆිල්ටර භාවිතාකලත් ඒ සඳහා මුලික පිරිවැයක් නම් දැරිය විය යුතුවනවා. පරිඝනක පද්ධති මගින් ද මේවනවිට පාලනය වන හය්බ්‍රිඩ් පරිපථ දැකගන්නට අපට මෙවෙද්දී පුළුවන් වෙලා තියනවා.
