Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   13 ,  No.   1 Jan uar y   201 9 ,   pp.  313 ~ 323   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 1 .p p 313 - 323       313       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Solar P V fed no n - isolated  DC - DC c onve rter for  BLDC m otor  drive wit h speed  co nt rol       G.  G . Ra j Se kha r 1 ,  Bas avar aja  B anak ar 2   1 Depa rtment of  El e ct ri ca l   and   E l ec tron ic s E ng ineeri ng,   ,   K L E   F, V adde sw ara m ,   Guntur,   A.P. ,   In dia .     2 Depa rtment of  El e ct ri ca l   &   Ele ct roni cs  Engi n eering,   Univ ersity   of  BDT  Eng inee ring  Coll ege,  Da vana ger e, Ka rna ta ka ,     India .       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   2 ,  2018   Re vised  N ov   6 , 2018   Accepte Nov   16 , 201 8       The   p ape pr ese nts  an  eff icient  spee cont rol   of  brushless  DC  (BLDC)  m otor  drive   for  solar  p hoto - volt a ic   (PV s y stem  fed   s y s te m .   An  int er lea ved  boost  conve rt er  is  emplo y ed  in   the  s y st em  to  boost  th solar  PV   s y stem   low  output  volt ag to  le ve req uire for  the dri ve  s y stem.  In te rl ea ved  boost  c onver te is   oper ated  in  cl o sed - loop  m ode  to  at tain  accurate  and  stea d y   o utput .   Th e   conve rt er  (VS I)  for  BLDC  is  sw i tc hed  at   funda m ent a fre quency   and  red uce s   high  fre quen c sw it chi ng  los ses.  Int ern a c urre nt  con trol   m et hod  is  deve lop ed  and  e m plo y ed  for  th e   spee cont rol  o PV   fed   BLDC   m otor  b y   sensing  the  actu al   spe ed  fe edbac k.   Th appr opriate ness  of  the   int e rna cur ren t   cont roller  for  t he  spee con tr ol  of  PV   fed   BLDC  m otor  is  ver ified  for   inc rem ental  spe e with  fix ed  to rq ue  and   dec r emen ta spe ed  wi th  fi xed  torqu oper ating  cond itions .   Also  th s y stem  with  sp ee cont rol   is  ver ified  for   var ia b le   torqu c ondit ion.  The  s y stem  is  deve loped  and  result are  deve lop e d   using MATL AB/S IMU LINK sof twar e.   Ke yw or d s :   BLDC m oto r   In te rlea ve Bo os t C on ver te r   So la r  ph oto - vo lt ai c   Sp ee c on t ro l   Copyright   ©   201 9   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   G G Ra j a Se kh ar,   Dep a rtm ent o f El ect rical  an Ele ct ro nics   E nginee rin g,   Kone ru Lak shm ai ah  Ed ucati on F oundat ion,   Gr ee n Fi el ds , V add e swa ram ,   Guntur  Distric t, A.P. , IN DIA.   Pincode:  5225 02   Em a il : rsg g73@gm ai l.co m       1.   INTROD U CTION   The  De velo pme nt  in  powe e le ct ro nic  sect ion   of   el ect rica eng inee rin has  le to  devel op m ents  in  sp eci al   m achines  an one  s uc ki nd  is  bru shl ess  DC  (BL D C)  m oto r.   T he  const ru ct io of  brus hless  DC  m oto is  qu ie sim il a to  t hat  of  c onve ntio nal  DC   m oto but  th abse nce  of   brus h - c omm ut at or   assem bly  m akes  BLDC  m oto m or eff ic ie nt  in  ope rat ion.  The  BL DC  m otor  is  el ect ric al ly   com m u ta t ed  by  power  s witc hes   instea of   brus hes.   C om par ed   with  bru sh e DC  m oto or  an  in du ct io m oto r,   the  BL DC  m oto has  m any  adv a ntage s:  High e ef fici ency  and   reli abili ty Low e aco us ti no ise Sm al ler   an li gh te c o ns t ru ct io n,   Great e r   dynam ic   resp onse,  Be tt er  sp e ed  ver s us   t orq ue   chara ct erist ic s,  hi gh e s pee range,   lo ng e l ife.  A   r otor  c onsist of   a   sh a ft  an hub  with  perm anen m agn et arr a ng e t form   between   t wo   t ei ght  pole   pairs  th at   al te rn at e   betwee nort an s ou t pole [1 - 2].  The re  are  m ult iple  m agn et   m at erial s su ch  as  fe rro us   m ixtur es  an rar e - earth  al loys.  F err it m agn et are  tra diti on al   and  relat ively   inex pensi ve,   t hough  ra re - ea r th  al loy  m agn et are   beco m ing   i ncrea sing ly   popula because   of  their  high  m a gn et ic   de ns it y.  The  highe de ns it help to   sh ri nk  ro t or s  whil e m ai ntainin g hig h rela ti ve  to r qu e  when com par e to  sim i la ferrit e m agn et s.   BLDC  m oto consi sts  of  an   internal  s ha ft  posit ion   se nsor  w hich  i niti at es  the  co ntr ol  of  ph as e   excit at ion   a nd   tim of   e nergizi ng.  C onve ntion al   DC  m otor  em plo ys  m echan ic al   co m m utator  but  BLDC  m oto instea us es  el ect r on ic   com m uta tor  f or   it com m uta ti on   m aking   B LDC  m ai nte nan ce - f ree  m oto r The   two  ty pes  of   B LDC  m oto ar cl assifi ed  ba sed  on  thei sha pe  of  ba ck - E MF  viz.,  tr a pe zoidal  an si nuso i dal   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 Ja nu a ry 20 19   :   313     323   314   m oto rs  [3 - 4].  The  back   EMF  of  trapez oi da BLDC  m ot or   is  tra pez oida in  sh a pe  an to  ob ta i tra pezo i dal   back   EMF th m oto sho uld   be  s upplied  with  quasi - s qu a re  wa ve  s ha ped   c urre nts  for  m ini m u m   tor qu e   rip ple operati on.   Figure  sh ow the  blo ck  diagr am   of   BLDC  m oto with  el ect ronic  com mu ta tor  an lo gic  con tr oller .   BLDC  is  supp l ie from   DC  su pply   an el ect ronic  com m uta tor  co nverts  th DC  supp ly   gi ven   t BLDC  t AC   as  com m utator  in  conve ntio na m achine.  Ha ll   senso r sens the  posit ion   of   the r ot or   a nd  sen ds  p osi ti on   sig nal  to  c on tr oller  i wh ic c ontr ol  act io ta ke s   place  [ 5 - 6].  The  c ontr oller   pro duces  gate   pulse t s olid - sta te   switc hes  i c onve rter t hro ugh dr i ver  ci rcu it .           Figure  1. Bl oc k diag ram  o BL DC m oto r       The  DC  s ourc to  b fed   to  BLDC  m oto as  an  input  is  cho s en  to  be  ph oto - volt ai (PV)  syst em   [7 - 10 ]   in  this  paper.  P - jun ct i on  la ye arr an ge in  sp eci fic  m ann er  f or m PV   cel and   wh e ph otons  from   so la e nergy  fa ll on   PV   cel l,   el ect ro ns  in  P cel trie to  m ov cro ssi n the  ba rr ie j unct ion  gi ving  r ise   t current  flo w [11 - 14]   So la e nergy  is  ty pe  of   ren e wab le   ene r gy  so urce  f reely   avail able  fr om   un ive rse  an th el ect rical  energy  ge ner at ed  f ro m   this  t ype  of   res ourc is  inexh a us ti ble.  P syst em   gen erates  D ty pe  of   el ect rical   powe an is  of  low  volt age.  The  lo volt ag ou t pu f r om   s olar  P syst em   is  insu f fici ent  to  dr i ve  any  sy stem  and   t hu re qu ir es  vo lt age  bo os te gen e rall DC - DC  c on ver te r I nterlea ved   boos c onve rter  is  em plo ye in  this  pa pe for  boos ti ng  t he  l ow  vo lt a ge  DC  ou t pu t   f ro m   PV   syst em The   com plete   sche m at ic   arr an ge m ent  of  PV  cell  Fe B LD C m oto is  sh ow in   F i gur e 2 .       B L D C   C o n v e r t e r P V   S y s t e m B L D C   M o t o r R e a l   T i m e   M a c h i n e D C D C D C A C     Figure  2. P c el l Fed  BL DC  m oto r       C o n v e r t e r   f o r   B L D C L o g i c   C o n t r o l l e r D r i v e r D C   S u p p l y P o s i t i o n   S e n s i n g B L D C   M o t o r E l e c t r o n i c   C o m m u t a t i o n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       So l ar  P V fed  non - isol ated DC - DC c onvert er  for BL DC  mo t or   dr iv e wi th s peed co ntr ol  ( G.   G. Raj a Sek ha r )   315   The  pa per  pres ents  a e ff ic ie nt  s peed  co ntr ol  of  brus hless   DC  (BL DC)  m oto dr i ve  for  s olar  phot o - vo lt ai (PV s yst e m   fed   syst e m An   i nterle aved  bo os co nverter   is  em plo ye in  the   syst e m   to  boos th so la r   PV   syst em   low  outp ut  volt age   to  le vel r eq ui red  f o the drive  syst em In te rleave bo os c onve rter  is op e rate in  cl os ed - lo op  m od to  at ta in  accurate  an ste ady  ou t pu t.  In te r nal  cu rr e nt   con tr ol  m e tho is  de vel op e an e m plo ye f or  the  sp ee co ntr ol  of   P f ed  BLDC  m oto by  se ns in the  act ual  s peed   feedbac k.   The   appr opriat enes of  t he  inte rn a curre nt  co ntr oller  for  th s pe ed  c ontrol   of  PV   fe BL DC  m oto is  ve rifi ed  for   incream ental   sp eed   with  fixe to rque  a nd  de cream ental   sp eed  wit fi xed  tor qu operati ng   c onditi ons.   Also  the  syst em   wit s pee c on t rol   is  ve r ifie f or  var ia ble  to rque  c onditi on.  The  syst em   is  dev el op e an res ults   are  dev el op e d usin M ATL A B/ SI MUL INK  so ft war e .       2.   PV  FE D CLO SED - L OOP  I NTERLE A V ED BOO ST  C ONVERTE R   The  ci rc uit  co nf i gurati on  of  interl eave D C - DC  boos c onve rter  is  s how in  F ig ur e   3.   T he   low  vo lt age  D C  sour ce  is fe t i nterleave d b oost DC - DC c onver te r  to rise - up the  level  of volt age.           Figure  3. Sc he m at ic  D ia gr am  of Interlea ved  DC - DC Bo os Converte r       The  ba sic   sche m at ic   diagr am   of   du al - phase   interl eave D C - DC  co nvert er  is  dep ic te in  Fig ur 3.  The  op e rati ng   pr i nciple  of   pro po se In te r le aved   DC - D conve rter  is   com pr ise of  two  m od es f or   D G   app li cat io n by  us in g p ho t o - volt ai c (P V) syst e m   Mo de  I At  po s it ion   t= 0;  the  switc S 1 of   fir st  ph ase   is  co nducte ( O N - st at e)  by  gate  pu lse   prov i de by  gate pulse   ge ner at or .   T he  c urren at   t he  in du ct or  L 1   li nea rly   rising,  the   s witc S 2   is  at   s econd phase  as   non - cond ucted   ( OFF - sta te a nd  th ene rg y st or e in  i nducto L 2   is  m ov ed  to   lo ad  via p hase   L 1   goes  t rise   li near ly   and   c hargin g,   oth e side  the  inducto L 2   goes  to  discharg the  ener gy  to  load  via  f ollow e di od D 2 The   m od of   op e ra ti on   durin s w it ch  S 1 of  first  ph a se  is  co nduc ti ng   ( O N - sta t e)  an s witc S of   sec ond   phase  is   no t c onduct e d (O F F - sta te )  is  sh ow in  Fi gur e 4   (a).    Mo de  II At  ti m t=t 1 the  switc S 1   of   fir st  ph ase  is  no n - c onduct in po sit io sec ond  phase  of  switc S 2   is  c onduct ed  by  pro per   gate  pulse   gen e rati on  as  s how in  Fi gure   ( b).  T he  c urr ent  at   inducto L 2   is   li near ly   raisi ng,  the  in duct or   i to  be  c ha rg e with  res pect  to  duty   rati of  the  s witc h.   A sa m sit uation,   th e   switc S 1   of  fi rst  ph a se  is  un - co nducte an the  in du ct or   current  disc ha r ged   li nea rly   to  load.   T ran s f orm   the   store e nergy  i in duct or  t 1 t he  s witc S 1   is   non - c onduct ed  or  switc hed  OF F T he  i nduc tor  of  oth e phase  L 2   go e s to  r ise  li ne arly  and c hargin g,   oth e si de  the ind ucto r L 1   unde r disch arg i n g t l oad  via foll owed  d i od e  D 1         (a)  M ode - 1 Operat ion     (b)  Mo de - I I O per at io n       Figure  4. Mo de s of  op e rati on  of interlea ve d boost c onve rter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 Ja nu a ry 20 19   :   313     323   316   The  co nventio nal  DC - DC  bo os co nv e rter  ha m or volt ag factor,  et c.  Ba sed  on  these  favo ur a ble   disad va ntages,  the  form al   DC - DC  boost   conve rter  is  rep la ce by  pro posed  i nterl eaved   boost   DC - DC   conve rter  an us e in  D a ppli cat ion T he  pro po se inte rleaved   DC - DC  boos co nverte has  bee eval uated   in  rece nt  reli ab il ity,  m od ular,  low  stress,   ri pp le   curre nt  re du ct ion   i bo t outp ut/i nput  c om po nen ts.   Ac hi eving   the  high  e ff ic i ency  is  by  re pl aci ng   t he  dual   ci rcu it into  N’   c om po ne nt   le vel,  subse qu ently   m ini m iz i ng   t he   inducto I 2 R   losses.  T he  ri pp le   c om po ne nt  of   t he  in pu t   current  is  re duced  by  em plo yi ng   the   interl eavin inducto rs;  m akes  m ini m iz in the  input  side  filt er  siz would  be  boost   DC - DC  co nv e rter  is  ge ne rall e m plo ye in  hig rated  in put  current  as  well gr eat e in pu t - ou tc om vo lt age  tran sf or m at i on   a ppli cat ion s Th e   du al - phase  seq uen ce of   t he  i nterl eave c on ver te r   are   dri ve by  18 0 o   out   of  phase   seq ue nces,   f or  this  reason   the phase  sh i fting i prov i ded.  Th e  phase  sh if ti ng  a ng le  is  po ssible as t he num ber  o f p hase  seq uen ces   Photo vo lt ai de vices  are  rug ged   a nd   sim pl in  design   re qu i rin ver li tt le   m a intenance  and   thei r   biggest  ad va ntage  bei ng  the ir  co ns tr uction  as  sta nd - al on syst e m to  giv ou t pu ts  f ro m   m ic ro watt to   m egaw at ts.  He nce  they   ar use f or  po wer   so urce,  water  pu m pin g,  rem ote  buil dings,  so la ho m syst e m s,   com m un ic at ion s,  sat el li te and   s p ace  ve hicle s,  rev e rse  osm os is  plants,  and   f or   e ven   m egaw at scal powe r   plants.   P fe d i nterleave d DC - DC  boo st  con ver te r  is s how n i Fi gure  5.        D 1 C 1 C 2 D 2 D 3 N 2 N 1 C 3 S V PI V c a r r i e r V d c _ ref V d c _ a c t D u t y   C y c l e Is I D I sh R sh R s PV   E q u i v a l e n t   C i r c u i t   C l o s e d - l o o p   I n t e r l e a v e d   B o o s t   C o n v e r t e r     Figure  5. P f ed  cl ose d - lo op  interl eave d boost c onver te r       PV   syst em   generall produce the  ou t pu volt age  at   low  vo lt age  le vel.  T he   low  volt age  ou t pu of  P syst e m   is  fed   to  interl eave DC - DC  boos conve rter  to  boos the  vo lt a ge   at   req uire le vel.  The  i nter le aved  boos c onve rter  is  operate w it cl os ed - lo op   m od of   oper at ion   to  obta in   pr eci se  outp ut  from   the  conv erter.   The  ou t pu act ual  volt age  f r om   interl eaved   boos c onver te is  com par ed  t the  ref e ren ce   vo lt age  sig nal  to  get   the  error   volt age  sig nal  or   t he   sh ort   off  vo lt age  at   the  outp ut  of   t he  co nve rter.  T he  er ror  in  DC  outp ut  vol ta ge  of   t he  co nverte is  fe to  PI   c on t ro ll er  t pr oduce   re fer e nce   sign al The  re fer e nce  sig nal  is  log ic al ly   operated   with  resp ect  t o ca rr ie r  sig nal t o pro du ce  puls es to t wo po we s witc hes of i nt erleaved  bo os t  conv e rter.         3.   SPEE D CO N TROL O F P V  FED BL DC  DR I VE TH R OUGH I NTE RLEA VED  B OOST  CONVE RTER   Figure  s hows  the s peed  c ontrol strate gy of  BLDC m oto r wit inter nal c urren t c ontroll er.  P rim arily,  the  act ual  sp ee of  BLDC  m otor   is  sense from   hall  senso rs  a nd   is  c ompare to  re fer e nce  sp ee sig na l.  The   error   gen e rated   fr om   act ual  and   ref e re nce  sp e ed  is  fed   to  sim ple   PI   con tr ol le wh ic yi el ds   refe re nce  to rque   sign al T he  obta ined  re fer e nc torque  signa is  co m par ed  with  act ual  tor qu of   BLDC  m oto and   the  error   is   fed  thr ough  a   gain  t ob ta i ref e ren ce   cu rr e nt  m agn it ud e as  the  c urre nt  is  pro portio nal  to  to rque  si gn a l.  Th e   ob ta ine c urre nt  m agn it ud and   t he  cu rr e nt   sh ape  are  m ulti plied  to  ob ta in  ref ere nce  current  sig nal.   The  ref e ren ce  c urre nt  sign al   is  aga in  com par ed  to   act ual  cur re nt in  sta tor  of   B LDC  m oto an d   the  erro is  fed   to  hyste resis  c urr ent  co ntr oller  t produce  gate   pulse to  s witc hes  of   volt ag source  c onve rter  ( VSI) T hus  by   con t ro ll in the   curre nt  of  BL DC  m oto the  sp ee co ntr ol  i achiev ed  a nd   m oto is  m ad to  r un  at   de s ired   sp ee d.   The  overall   syst e m   with  internal  cu rr e nt  con t ro ll e BLDC  m oto dr i ve  supp li e with  P fed  hig vo lt age  g ai n D C - DC c onve rter is s how i F igure  7.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       So l ar  P V fed  non - isol ated DC - DC c onvert er  for BL DC  mo t or   dr iv e wi th s peed co ntr ol  ( G.   G. Raj a Sek ha r )   317   w r e f w a c t P I T r e f T a c t G a i n I r e f _ m a g I s h a p e I r e f H y s t e r e s i s   C u r r e n t   C o n t r o l l e r I a c t G a t e   P u l s e s   t o   G 1 - G 6   o f     V S I     Figure  6. S pee c on t ro l st rategy o BL DC m otor  with inte r nal curre nt c on trolle r       B L D C   M o t o r R e a l   T i m e   M a c h i n e D 1 C 1 C 2 D 2 D 3 N 2 N 1 C 3 S I n t e r l e a v e d   B o o s t   C o n v e r t e r w r e f w a c t P I T r e f T a c t G a i n I r e f _ m a g I s h a p e I r e f H y s t e r e s i s   C u r r e n t   C o n t r o l l e r I a c t G a t e   P u l s e s   t o   G 1 - G 6 G 4 G 1 G 3 G 5 G 2 G 6 C o n v e r t e r   f o r   B L D C   M o t o r P I V c a r r i e r V d c _ r e f V d c _ a c t D u t y   C y c l e V r e f C o n t r o l   c i r c u i t   f o r   D C - D C     C o n v e r t e r     S p e e d   c o n t r o l   o f   B L D C   m o t o r     Figure  7. O veral l sy stem  co nfi gurati on w it internal c urre nt contr olled BL DC m oto r dr i ve  sup plied  with  PV  fed inte rlea ved boo st  D C - DC  conve rter       4.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   4.1 .       BL D C o pera ting a t var iable i ncre am ent al sp ee ds  wi th  f i xed t or que c on di tion   The  ou t pu vo l ta ge  from   photo - volt ai syst e m   is  sh own  i Figure  8.   P y ie lds  the  outp ut   of   200V  as   sh ow in  Fi gur e   9           Figure  8. O utput v oltage  fro m  PV       The  outp ut v ol ta ge  from  h igh  g ai DC - DC co nve rter is sh own  in Figu re 9 .   DC - DC interl eaved   boost   conve rter  i ncr e ases  the   le vel  of  P vo lt age   from   20 a nd  giv es   out  t he   outp ut  of  40 0V  as   sho wn  in   fig ur e.  Eve n wit s pee c hange c omm and , t he ou t put o f DC - DC c onve rter is m ain ta ined  consta nt .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 Ja nu a ry 20 19   :   313     323   318       Figure  9. O utput v oltage  fro m  D C - DC   co nverter       Stat or   c urre nt  of   one  ph a se  of  BLDC   m oto an back  EM are  sho wn  in   Fig ur 10.  Since  var ia ble  sp ee com m and   is  gi ven   at   0.2  sec  a nd   0.4  s ec,  bac EMF  increase  resp e c ti vely   with  inc rease  in  s pee d.  But   the stat or cu rre nt dra wn b y t he  BLDC m oto r   rem ai ns  sam with c onsta nt  m agn it ud e           Figure  10. St at or cu rr e nt a nd  back EM of  BLDC m oto r       Sp ee of  BL D m oto is  s how i Fig ur e   11.   Since   the   va riable  s pee c onditi on  is  app li ed t he   sp ee cha nges   at   0.2  sec  a nd  0.4  sec.  I ncr e m ental   sp eed  com m and   is  gi ven   at   0.2  sec  and   at   0.4  sec  to  be   init ia ll at   15 00r pm   with  c ha ng e   to   20 00  r pm   at   0. sec   a nd  25 00  r pm   at   0.4  se resp e ct ively   and  the   act ual   sp ee f ollo ws  t he  set  s pee c om m and .           Figure  11. Spe ed of  BLDC m otor   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       So l ar  P V fed  non - isol ated DC - DC c onvert er  for BL DC  mo t or   dr iv e wi th s peed co ntr ol  ( G.   G. Raj a Sek ha r )   319   To r que  of   BL DC  m oto is  s how in  F ig ure  12.  Si nce  th var ia ble  sp e ed  co ndit ion   is   app li e d,   th e   change   of  t orq ue  is  at   0.2   se an 0.4  sec  with  respec ti ve   sp ee cha ng com m and   bu set tl es  soon  to  final  value. E ven th ough, t he  s pee c hanges  torq ue rem ai ns  co nst ant ap a rt fro m  f luctuat ion s.           Figure  12. T or qu e  of BL DC  m oto r       4.2 .       BL D C o pera ting a t var iable decre am ent al sp ee ds  wi th  f i xed t or que c on di tion   The  outp ut  vol ta ge  from   ph ot o - volt ai syst e m   is  sh own  in  Figure  13.  PV   yi el ds   the  ou t put  of   200V  as sho wn in Fi gure   13 .           Figure  13.  O utp ut  volt age  fro m  PV       The  outp ut  vo lt age  from   hig gain  DC - D conver te is   sh ow in  Fig ur 14.  DC - D conver te r   increases  t he  le vel  of  P volt a ge  f ro m   200  V   and  gi ves  ou the  outp ut  of  400V  as  s how in  fig ure.  E ve with   sp ee c hange c omm and , t he o utput o f DC - D C co nv e rter is  m ai ntained  c onsta nt.           Figure  14. O utp ut  volt age  fro m  D C - DC con ver te r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 Ja nu a ry 20 19   :   313     323   320   Stat or   c urre nt  of   one  ph a se  of  BLDC   m oto an back  EM are  sho wn  in   F ig ur 15.  Since  var ia ble  sp ee com m and   is  gi ven   at   0.2  sec  a nd   0.4  s ec,  bac EMF  decr ease   res pe ct ively   with  de crease  in  s pee d.  But   the stat or cu rre nt dra wn b y t he  BLDC m oto r  r em ai ns  sam with c onsta nt  m agn it ud e   Sp ee of  BL D m oto is  s how i Fig ur e   16.   Since   the   va riable  s pee c onditi on  is  app li ed t he   sp ee cha ng es   at   0. sec  an 0. sec Dec r e m ental   sp eed  com m and   is  giv en  at   0.2  sec  and   at   0.4  sec  to  be   init ia ll at   25 00r pm   with  c ha ng e   to   20 00  r pm   at   0. sec   a nd  15 00  r pm   at   0.4  se resp e ct ively   and  the   act ual   sp ee f ollo ws  t he   set  s pee c om m and .   Torq ue  of   BL DC  m oto is  s how in  F ig ure  17.  Si nce  th var ia ble  sp e ed  co ndit ion   is   app li e d,   th e   change   of  t orq ue  is  at   0.2   se an 0.4  sec  with  respec ti ve   sp ee cha ng com m and   bu set tl es  soon  to  final  value. E ven th ough, t he  s pee c hanges  torq ue rem ai ns  co nst ant ap a rt fro m  f luctuat ion at   sp ee c hang e.            Figure  15. St at or cu rr e nt a nd  back EM of  BLDC m oto r           Figure  16. Spe ed of  BLDC m otor           Figure  17. T or qu e  of BL DC  m oto r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       So l ar  P V fed  non - isol ated DC - DC c onvert er  for BL DC  mo t or   dr iv e wi th s peed co ntr ol  ( G.   G. Raj a Sek ha r )   321   4.3 .       BL D C o pera ting a t fix ed speed  wi th   va ri ab le   to r qu e condi tio n   The  outp ut  vol ta ge  from   ph ot o - volt ai syst e m   is  sh own  in  F igure  18.  PV   yi el ds   the  ou t put  of   200V  as  sh ow in  F igure   18 .   T he  outp ut  vo lt age  f ro m   hig gain  DC - DC  conve r te is  sh own  in   F igu re  19.  D C - DC  conve rter  i ncr e ases  the   le vel  of  P vo lt age   from   20 a nd  giv es   out  t he   outp ut  of  40 0V  as   sho wn  in   fig ur e.  Eve n wit s pee c hange c omm and , t he ou t put o f DC - DC c onve rter is m ain ta ined  consta nt .   Stat or   c urre nt  of   one  ph a se  of  BLDC   m oto an back  EM are  sho wn  in   F ig ur 20.  Since  var ia ble  tor qu c omm a nd   is  giv e at   0.2  sec  an 0.4  sec,  bac E MF  rem ai ns   c on sta nt  but  wi th  var ia ti on  in   sta tor   current.             Fig ure   18. O utp ut  volt age  fro m  PV           Figure  19. O utp ut  volt age  fro m  D C - DC con ver te r           Figure  20. St at or cu rr e nt a nd  back EM of  BLDC m oto r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   13 , N o.   1 Ja nu a ry 20 19   :   313     323   322   Torq ue  of  BL DC   m oto is  show in  Fi gure  21.  To r qu vari able  com m and   is  giv e at   0. sec  an 0.4  sec an d he nce t he  to r qu e  v a rie s r es pecti vely   at  that pa rtic ular  ti m e p eriod s           Figure  21. T or qu e  r es ponse   of BL DC m oto r       Sp ee of  BLD m oto is  sh own  in  Fig ur e   2 2 T he  tor que  is  var ie with  f ixed  s peed   c on diti on the   act ual  sp ee is   unva ried  with   the  cha nge  in   tor qu c omm and   at   res pecti ve  ti m per iods.  This  il lustra te the  sp ee is  con tr ol le with  load  var ia ti on  us i ng  the  propose sp ee co ntr ol.  As  BLDC  is  r unning  wit v a riable   tor qu e   an fix ed  s pee c ondi ti on   a nd  w he the  to rque  is  va ried  t he  re su lt   show it   is  po ssible  to  kee sp ee fixe d or  c onsta nt.           Figure  22. Spe ed resp onse  of  BLDC m oto r       5.   CONCL US I O N   The  pap e pr es ents  an   ef fici en sp eed   co ntr ol  of   brus hless  D (BLDC)   m ot or   dr i ve  for  ph oto - volt ai c   (P V syst e m   fed   syst em An  interl eave boost   DC - DC  c on ver te r   is  em ploy ed  in   the  syst e m   to  bo os th P V   syst e m   low  ou t pu vo lt age  20 0V   t le vel  r equ i red   for   the   dr ive  syst e m In te rlea ve bo os DC - DC  c onve rter  is  op e rated  i cl os ed - lo op  m od e   to  at ta in  a ccur at a nd  ste ady  outp ut.  T he   200  ou t put  from   PV   syst e m   is   ste pp e up  to  400  us in int erleave boos t conve rter  as  show in  the  res ult  analy sis.  Int ern al   cu r re nt  con t ro l   m et ho is  de ve lop e an em plo ye f or   t he  s peed   c ontr ol  of  PV   fe BL DC  m oto r.   T he  a ppr opriat eness  of  the   internal  c urre nt   con tr oller  for   the  spe ed  c on trol  of  P fed  BLDC  m oto r   is  ver i fied  for   incream ental   sp ee d   with  fixe to r qu a nd   decr e a m ent al   sp eed   with  fixe tor qu op e rati ng  conditi ons  an resu lt for  res pecti ve   cases  we re  de picte d.   With  i ncr eam ental   and   dec rem ental   sp eed  cha ng com m and   issue to  BL DC   m oto r   yi el ds   resp ect i ve  s peed  cha nges  with  fi xed  tor qu with  t he   pr e sence  of  in te rn al   c urr ent  c on t ro ll er  kee pin the   DC  outp ut  vo l ta ge  of   DC - D conver te c onsta nt  at   400V Sp ee co ntr ol   m et ho is  found  to  be  su it a ble  for  var ia ble  sp ee conditi ons  m ain ta inin fi xed  tor qu e T he  ap pro pr ia te ness   of  the  inte rn al   c urren c ontroll er  f or  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.