I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv e  Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   1 ,  Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   64 ~ 72   I SS N:  2088 - 8 694 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i 1 . pp 64 - 72           64       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   Direct  To rque  Co ntrol St ra tegy  of  PMSM  E m plo y ing  Ult ra   Spa rse Ma trix Co nv erte r       M uld i Y uh endri 1 ,   A hy a nu a rdi 2 ,   Asw a rdi 3   De p a rte m e n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   Un iv e rsitas   Ne g e ri  P a d a n g       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   7   No v ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   2 3 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J an   7 ,   2 0 1 8       M a tri x   c o n v e rter  is  a   g o o d   c h o ice   f o r  P e rm a n e n t  M a g n e t  S y n c h ro n o u s  M o to r   (P M S M )  d riv e s,  b e c a u se   it   h a s  h ig h   p o w e r  d e n sity   a n d   d o e s  n o t  r e q u ire  dc - li n k   e n e rg y   sto ra g e .   th e   d isa d v a n tag e s  o f   c o n v e n ti o n a l   m a tri x   c o n v e rter  is  u sin g   1 8   a c ti v e   sw it c h e s,  so   it   b e c o m e s  e x p e n siv e   a n d   t h e   m o d u latio n   m e th o d   b e c o m e s  m o re   c o m p li c a ted   th a n   b a c k   to   b a c k   c o n v e rter.  T o   m in i m ize   th is  p ro b lem ,   th is  p a p e r  p ro p o se s  v a riab le  sp e e d   d riv e   o f   P M S M   u sin g   Ultra  S p a rse   M a tri x   Co n v e rter  (USM C)  b a se d   o n   Dire c t  T o rq u e   Co n tr o l  (DT C)  m e th o d s.  T h is  c o n v e rter  u se s  o n ly   9   a c ti v e   s w it c h e s,  m a k in g   it   c h e a p e r  th a n   c o n v e n ti o n a l  m a tri x   c o n v e rter.  DT C  is  d e si g n e d   b a se d   o n   S p a c e   V e c to r  M o d u lati o n   (S V M )   to   re d u c e   to rq u e   a n d   f lu x   rip p les   d u e   to   th e   h y ste r e sis  c o n tro l  in   c o n v e n ti o n a l  DT C.   T h e   si m u latio n   re su lt s   sh o w   th a t   DT C  b a s e d   S V M   u si n g   USM C  e ff e c ti v e l y   c o n tro ls  th e   ro to r  sp e e d   w it h   lo w  to rq u e   a n d   f lu x   rip p les .   K ey w o r d :   DT C   P MSM   Sp ee d   co n tr o l    SVM   UM SC   Co p y rig h t  ©   201 8  In s t it u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu ld i Y u h e n d r i,    Dep ar te m en t o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s ita s   Neg er i P ad an g ,   J l.  Ham k a  A ir   T a w ar ,   P ad an g ,   I n d o n esia.   E m ail:  m u ld i y @ f t.u n p . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N     R ec en t l y ,   P er m a n en t   Ma g n et  S y n ch r o n o u s   Mo to r   ( P MSM )   w id el y   u s ed   f o r   v ar iab le  s p ee d   d r iv e  in   in d u s tr ial  ap p licatio n s ,   b e ca u s e  it  h as  ad v a n ta g es  s u c h   as   h i g h   p o w er   d en s it y   w it h   co m p ac t  s ize,   h i g h   ef f icien c y   a n d   b etter   d y n a m ic   p er f o r m an ce   th a n   i n d u ct io n   m ac h in e s   [ 1 - 7 ] .   Var iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM   t y p icall y   u s i n g   p o w er   co n v er ter   as  d r iv er .   Ma tr ix   co n v er ter   h av e  r ec ei v ed   m o r e  atte n tio n   f o r   v ar iab le  s p ee d   d r iv e  o f   P MSM   at  la s t  d ec ad e,   b ec au s e  i t  h as  ad v an tag e s   s u c h   a s   f r ee   o f   th e   DC - l in k   e n er g y   s to r ag e,   h ig h   p o w er   d en s it y ,   ad j u s tab le  in p u t  p o w er   f ac to r   an d   ca n   g e n e r ate  s in u a s o id al  in p u t  a n d   o u t p u t  w a v e f o r m s   [ 8 - 1 3 ] .   On e  d is ad v an tag e  o f   t h e  co n v e n tio n al  m atr i x   co n v e r ter   is   r eq u ir es  m o r e  ac ti v e   s w itc h es  a n d   t h e  m o d u latio n   tec h n iq u e  b ec o m e s   m o r e  co m p l icate d   d u e  to   t h e  s w itc h   s tr u ct u r e  i n   m atr ix   f o r m .   T o   s o lv e  t h i s   p r o b lem ,   s ev er al  t y p e s   o f   in d i r ec t  m atr i x   co n v er ter   h av e  b ee n   d ev elo p ed   in   [ 9 ] .   On e  o f   co n v er ter   is   a  Ultr a  Sp ar s e  Ma tr ix   C o n v er ter   ( US MC).   T h is   co n v er ter   u s es   o n l y   9   ac ti v e  s w itc h es,  w h ic h   co n s i s t  o f   t h e  r ec ti f ier   s tag e  w i th   3   ac ti v e  s w itc h es   an d   th e  in v er ter   s ta g e  w it h   6   ac tiv e  s w itc h es.  T h is   m ak e s   UM SC   co s t  les s   ex p en s iv e  th a n   co n v e n tio n al   m atr i x   co n v er ter s .   T h e  USM C   s tr u ct u r e  co n s i s ti n g   o f   t w o   s tag e   o f   co n v er ter s   m ak e s   t h e  m o d u la tio n   tec h n iq u e  s i m p ler   t h an   co n v e n ti o n al  m atr i x   co n v er ter   b y   u s in g   Sp ac e  Vec to r   Mo d u latio n   ( SVM)   m eth o d .   I n   th is   m eth o d ,   th e  r ec ti f ier   s ta g e  is   m o d u lated   b ased   o n   th e  i n p u t  c u r r en t  v ec to r ,   w h ile  t h e  i n v er ter   s tag e  i s   m o d u lated   b ased   o n   th e  o u tp u t  v o ltag e  v ec to r .   Du e  to   ad v an ta g eo u s   f ea t u r es,  t h e   USMC i s   p r o p o s ed   as a   d r iv er   o f   a  P MSM .     Var iab le  s p ee d   co n tr o l o f   P M SM  g en er all y   u s i n g   v ec to r   co n tr o l  m et h o d s ,   i.e .   Field   Or ien ted   C o n tr o l  ( FOC )   [ 4 - 6 ]   an d   D ir ec t  T o r q u e  C o n tr o l  ( DT C )   [ 1 4 - 1 6 ] .   D T C   h as  b ee n   w id el y   ap p lied   f o r   v ar iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM ,   b ec au s e  it  h as  ad v a n ta g es  s u ch   as  f aster   to r q u e  d in a m ic  r esp o n s e,   s i m p ler   th an   FOC   a n d   ea s y   to   i m p le m e n t  [ 1 4 - 1 7 ] .   DT C   is   o n e  m et h o d   o f   elec tr ic  m ac h in e  s p ee d   co n tr o l  b ased   o n   d ec o u p led   co n tr o l  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dir ec t To r q u e  C o n tr o l S tr a teg y  o f P MS M E mp lo yin g   Ultr a   S p a r s e  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( Mu ld i  Yu h en d r i )   65   o f   to r q u e  a n d   f l u x .   Var iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM   b ased   o n   DT C   h as   b ee n   ap p lied   b y   u s i n g   co n v e n tio n a l  m atr i x   co n v er ter   in   [ 3 , 1 3 ] .   I n   th i s   p ap er ,   D T C   is   ap p lied   b y   u s in g   USM C ,   s o   th e  co n v er ter   co s t  ca n   b e  m i n i m ized .   Mo d u latio n   o f   m a tr ix   co n v er ter   i n   [ 3 ]   is   d esig n e d   b ased   o n   s w i tch i n g   tab le s   with   to r q u e   an d   f l u x   r eg u lat io n s   u s i n g   h y s ter i s is   c o n tr o l  m et h o d .   it  m a k es  t h e  m o d u latio n   alg o r it h m   b ec o m es  co m p licated   an d   p r o d u ce s   h ig h   to r q u e  an d   f lu x   r ip p l es.  T o   m in i m ize  t h e  m o d u latio n   co m p lex it y   o f   t h e  co n v er ter ,   th e  DT C   s y s te m   is   p r o p o s ed   u s i n g   SV M  m et h o d   to   r ep lace   th e  s w itc h in g   tab le  i n   co n v e n tio n al  DT C .   T h is   m e th o d   ca n   also   r ed u ce   th e  to r q u e  an d   f l u x   r ip p les [ 1 4 ] .         2.   DIRE CT   T O RQ UE   CO N T RO L   O F   P M S M   USI NG   U L T RA  SPAR SE   M AT RIX C O NVER T E R     T h e  p r o p o s ed   D T C   s y s te m   f o r   v ar iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM   b y   u s i n g   USM C   as   d r iv er   is   s h o w n   in   F ig . 1 .   T h e  s y s te m   co n s is ts   o f   P MSM ,   USM C ,   ca p ac ito r   f ilter   an d   co n tr o ller .   T h e  r ec tifie r   s tag e  o f   U SM C   is   p lace d   o n   th e  s id e  o f   t h e  p o w er   s u p p l y ,   w h ile  t h e  i n v er ter   s tag e  i s   p lace d   o n   th e  s id e  o f   P MSM .   T h e  USMC  s w itc h es  is   m o d u lated   b y   u s i n g   t w o   SVM s .   T h e  s w itc h es  o f   r ec tif ier   s ta g e  is   m o d u lated   b ased   o n   th e  in p u t   cu r r en t v ec to r ,   w h ile  t h e  in v er ter   s tag e  is   m o d u lated   b ased   o n   th e  r e f er en ce   o f   o u tp u t  v o lta g e  v ec to r .   T h e  p r o p o s ed   D T C   s y s te m   f o r   v ar iab le  s p ee d   o f   P MSM   is   ap p lied   b y   r eg u lati n g   t h e  er r o r   o f   elec tr o m ag n etic  to r q u e  an d   t h e  er r o r   o f   f lu x   lin k a g e  b y   u s i n g   P I   co n tr o ller   to   o b tain   th e  o u tp u t  v o ltag e   r ef er en ce   in   d q - a x i s   ( v d * , v q * )   f o r   m o d u latio n   o f   in v er te r   s tag e.   T h e  er r o r   o f   elec tr o m ag n etic  to r q u e  i s   o b tain ed   b y   co m p ar in g   th e  r e f er en ce   o f   elec tr o m a g n etic  to r q u e  T e*   w it h   esti m ated   elec tr o m a g n etic  to r q u e  T e.   T h e  T e*   i s   o b tain ed   f r o m   s p ee d   co n tr o l b y   r e g u lati n g   th e  er r o r   o f   r o to r   s p ee d   u s i n g   P I   co n tr o ller ,   w h er ea s   th e  T e  is   ca lcu lated   f r o m   t h e  s tato r   cu r r en t,  as  s h o w n   i n   Fi g u r e  1 .   T h e  er r o r   o f   f lu x   li n k ag e  is   o b tain ed   b y   co m p ar i n g   th e  r e f er en ce   o f   f l u x   li n k a g e  ψ s *   w it h   t h e  est i m at ed   v alu e s   ψs.  T h e  v al u e  o f   ψ s *   is   a s s u m ed   to   b e  eq u a l to   f l u x   li n k ag e  o f   p er m a n en t  m a g n e t ψf .             Fig u r e  1 .   DT C   s ch e m e  o f   P M SM  u s in g   USM C       a.   P er m a ne nt  M a g net   Sy nchro no us   M o t o r   Dir ec t  T o r q u e  C o n tr o l  i s   ap p lied   w it h   d ec o u p led   co n tr o l   o f   f lu x   a n d   to r q u e  in   th e  r o tatin g   d - q  r ef er en ce   f r a m e.   T h e  d y n a m ic   m o d el  o f   P MSM   in   th e  r o tati n g   d - q   r ef er en ce   f r a m e  ca n   b e  w r itte n   as :                 d d s d m q q q s q m d d v R i p dt d v R i p dt                 ( 1 )   w h er e  v d ,   v q   ar e  d q - a x i s   s ta t o r   v o ltag es,   id ,   iq   ar e  d q - a x i s   s ta to r   cu r r en t s ,   R s ,   m an d   p   a r e  th e  s tato r   r esis ta n ce ,   t h e  r o to r   s p e ed   an d   th e  n u m b er   o f   p o le  p air s ,   r esp ec tiv el y .   d   an d   q   ar e  th e  d q - a x i s   s tato r   f l u x   li n k ag e s .   I t c an   b e  ca lcu lated   w it h   :     U S M C S 1 S 3 S 5 S 2 S 4 S 6 S a P M S M I n v e r t e r R e c t i f i e r C f S V P W M S V P W M P I /  abc _ i ab c i _  i i /  dq * o v * o v * od v * oq v * s m * m s 2 2 0   V /   5 0   H z S b S c T o r q u e   &   F l u x   C a l c u l a t i o n E n c o d e r e T P I * e T _ o abc i P I Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   64   –   72   66   d d d f q q q Li Li                     ( 2 )     w h er e  L d ,   L q   ar e  th e  s tato r   in d u cta n ce s   a n d   f is   t h e  f l u x   l in k a g e  o f   p er m a n e n t  m ag n et.   T h e   m ec h a n ical  d y n a m ic s   an d   th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e  T e  o f   P MSM   ca n   b e  w r itte n   as:     m e L m d T T B d t J                   ( 3 )     3 2 e d q q d T p i i                   ( 4 )     w h er e  T e,   T L ,   B   an d   J   ar e  th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e,   t h e  lo ad   to r q u e,   f r ictio n   co ef f icie n t  an d   in er tia   m o m e n t,  r esp ec ti v el y .       2 . 2   Ult ra   Sp a rse  M a t rix   Co nv er t er   Ultr a  s p ar s e  m atr ix   co n v er ter   ( USMC)  is   th e  s i m p lest   v ar ia n t  o f   s p ar s e  m atr ix   co n v er ter   d ev elo p ed   f r o m   in d ir ec t  m atr ix   c o n v er ter   in   [ 9 ] .   T h is   co n v er ter   co n s is t s   o f   th e  r ec tif ier   s ta g e  w ith   3   u n id ir ec tio n al  ac ti v e  s w itc h es  a n d   th e  i n v er ter   s ta g e  w it h   6   b id ir ec tio n al  a cti v e  s w itc h e s ,   as  s h o w n   in   Fig u r e   1 .   T h e  r ec tif ier   s tag e   an d   th e  i n v er ter   s tag e  ar e  s ep ar ated   b y   d c  lin k   w i t h o u t  en e r g y   s to r ag e,   s o   th e  m o d u la tio n   s tr ate g y   b ec o m e s   ea s ier   th a n   d ir ec t  m atr i x   co n v er ter .   T h is   to p o lo g y   is   f u n ct io n all y   eq u i v alen t  to   a  s tan d ar d   in d ir ec t  m atr i x   co n v er ter   b u t   h a s   a   r ed u ce d   n u m b er   o f   ac ti v e  s w itc h es   [ 1 1 , 1 8 ] .   T h e  m ai n   d i f f er e n ce   b et wee n   t h e  U SMC   w it h   an o th er   s p ar s e  m atr i x   co n v er t er s   th at  t h e  U SMC   o n l y   p er m its   u n id ir ec tio n a l  p o w er   f lo w   d u e  to   th e  s t r u ct u r e  o f   th e  r ec ti f ier   s w itc h es [ 1 9 ] .   T h e  USMC  s w itch e s   is   m o d u lated   u s in g   s tr ate g y   w h ic h   s y n ch r o n izes  th e  s w i tch in g   o f   t h e  r ec tif ier   s w itc h es   a n d   t h e  i n v er ter   s w it ch es  to   r ed u ce   s w itch in g   lo s s e s   [ 1 9 ] .   T h e  in v er ter   s w itc h es c an   b e  s w itc h ed   in t o   a  f r ee - w h ee lin g   s tate  a n d   t h e n   t h e  r ec ti f ier   s w itc h es   ca n   b e  co m m u ta te  w it h   ze r o   d c - li n k   c u r r en t  [ 9 ] .   T h e  USMC  s w itc h es  g e n er all y   ar e   s w i tch ed   b y   u s i n g   s p ac e  v ec to r   m o d u lat io n   m e th o d ,   s p ec if icall y   th e  r ec ti f ier   s w itc h es  ar e  m o d u lated   b ased   o n   th e  i n p u t  c u r r en t  v ec to r ,   w h ile  t h e  in v er ter   s w i tch e s   ar e  m o d u lated   b ased   o n   th e  o u tp u t v o lta g e  v ec to r   [ 9 , 1 1 ] .           Fig u r e  2 .   S w i tch i n g   s tr ate g y   o f   th e  r ec ti f ier   s w i tch e s       T h e  s w itc h i n g   s tr ate g y   o f   th e   r ec tif ier   s w itch e s   ar e  d esig n e d   to   g en er ate  m a x i m u m   d c - l i n k   v o ltag e   an d   k ee p   u n it y   i n p u t  p o w er   f ac to r .   I n   th is   m et h o d ,   th e  p h a s e  an g le  b et w ee n   t h e  in p u t  c u r r en t  an d   t h e  i n p u t  v o ltag e  i s   s et  to   ze r o   an d   th e  m o d u latio n   in d e x   is   s et  to   1 .   T h e  s tatu s   o f   t h e  r ec tifie r   s w it ch es  ar e  d eter m i n ed   b y   t h e  i n p u t c u r r en t  v ec to r   th a t a r e  d iv id ed   in to   6   s ec to r s ,   as  s h o w n   in   Fi g u r e  2 .   T h e  d u t y   c y cle  o f   t h e  r ec ti f ier   s w itc h es  f o r   ea c h   s ec to r   ca n   b e  ca lcu la ted   b ased   o n   t h e  in p u t   cu r r e n t  v ec to r   as   s h o wn   i n   Fi g u r e  2 .   Fo r   ex a m p le,   t h e  d u t y   c y cle  o f   th e   r ec tif ier   s w itc h es  f o r   s ec to r   1   in    ca n   b e  w r itte n   as :     1 1 S a 2 3 4 5 6 7 / 6 3 / 2 11 / 6 1 11 / 6 0 /6 /2 5 / 6 i a i b i c S e c t o r S w i t c h a i c i d i  a i c i d i  a i b i d i  a i b i d i  S b 1 1 S c 1 1 c i b i d i  b i c i d i  b i a i d i  c i a i d i  b i c i d i  c i b i d i  b i a i d i  c i a i d i  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dir ec t To r q u e  C o n tr o l S tr a teg y  o f P MS M E mp lo yin g   Ultr a   S p a r s e  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( Mu ld i  Yu h en d r i )   67   ,           , bc ii aa ii dd ii    an d   1 ii dd               ( 5 )     d α i  an d   d βi   ar e  th e   d u t y   c y cl e  in   α β - a x is .   T h e  a v er ag e  d c  lin k   v o ltag e  ca n   b e  f o r m u late d   b ased   o n   th e  d u t y   c y cle  a s   f o llo w   :         d c i i V v d v d                  ( 6 )     v α   a n d   v β  ar e  th e  in p u t  v o lta g es  in   α β - a x is .   T h e  s tatu s   o f   th e   in v er ter   s w itc h es  ar e  d eter m i n ed   b y   t h e   o u tp u t  v o lta g e  v ec to r   th at   a r e  s ep ar ated   b y   6   s ec to r s ,   as  s h o w n   i n   F ig u r e  3 .   D u t y   c y cle  o f   t h e  in v er ter   s w itc h es i n   α β - a x i s   ca n   b e  w r i tten   as :     sin ,         sin 33 o o o o o d M d M     an d   0 1 o o o d d d        ( 7 )     O is   th e  o u tp u t  v o ltag e  a n g le  an d   Mo   is   th e  m o d u latio n   i n d ex ,   w h ic h   ca n   b e  ca lcu la ted   b y   :     3 2 o o i V M V    an d   1 t a n o o o v v               ( 8 )     Vi  an d   Vo   ar e   th e  in p u t  v o lta g e  a m p lit u d e  an d   th e  o u tp u t  v o ltag e  a m p lit u d e,   r esp ec tiv el y .   v o α   an d   v o β ar e  th e  α β - ax i s   o u tp u t v o l tag es.             Fig u r e  3 .   S w i tch i n g   s tr ate g y   o f   th e  i n v er ter   s w itc h es     Fig u r e  4 .   T h e  s w itc h i n g   co o r d in atio n   b et w ee n   t h e  r ec tif ier   s w itc h e s   w it h   th e  i n v er ter   f o r   s ec to r   1       T o   b alan ce   th e  i n p u t  c u r r en ts   an d   t h e   o u tp u t  v o ltag e s   o f   t h e  U SMC ,   th e   s w itc h in g   o f   t h e  r ec ti f ie r   s tag e  m u s t  b e  co o r d in ated   w it h   th e  s w itc h i n g   o f   th e  in v er ter   s tag e.   T h e  s tatu s   ch a n g e  o f   th e  r ec tif ier   s w i tch e s   al w a y s   o cc u r s   d u r i n g   th e  f r ee - w h ee li n g   co n d itio n   o f   th e  in v er ter   s w itch e s   [ 4 - 5 ] .   T h e  co o r d in atio n   s tr ateg y   b et w ee n   t h e  r ec tifie r   s w itc h es  w it h   t h e  i n v er ter   s w itc h es  i s   d esig n ed   b ased   m et h o d   in   [ 5 ] .   Fig u r e  4   s h o w s   t h e   co o r d in atio n   b et w ee n   th e  r ec t if ier   s w itc h es  w i th   t h e  in v er te r   s w itc h es  f o r   s ec to r   1 .   Fig u r e  4   s h o w s   t h at  ea ch   s w itc h in g   p er io d   o f   th e  r ec ti f i er   s w i tch e s   T r ,   th er e  ar e  tw o   s w itc h in g   p er io d   o f   th e  i n v er t er   s w i tch e s   T i,  an d   th en   o n e  s w itc h i n g   p er io d   o f   th e  r ec ti f ier   s w i tch e s   d iv id ed   in to   1 2   s w itc h i n g   ti m e s   w it h   t h e  f o llo w i n g   eq u atio n .       o V o v b 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1  oo dV  oo dV v c 3 2 i V v a 1 2 3 4 5 6   S a T 1 T 2 T 1 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T 7 T 8 T 9 T 1 1 T 1 0 S 1 S 3 S 5 T r T i S b S c i d 1 2 o d 1 2 o d 1 0 2 o d 1 0 2 o d 1 2 o d 1 2 o d 1 2 o d 1 2 o d 1 2 o d 1 0 2 o d 1 0 2 o d 1 2 o d i d i d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   64   –   72   68   1 12 2 11 3 10 0 4 9 0 58 6 7 0 1 2 12 0.5     0.5     0.5     0.5     0.5      0.5      ... 1 io io io io io io r T T d d T T d d T T d d T T d d T T d d T T d d T T T T                          ( 9 )     T h e  m o d u latio n   p u ls e s   f o r   s witch i n g   th e  co n v er ter   s w itc h es   ar e  ac h iev ed   b y   co m p ar e  th e  s w itc h in g   ti m e  i n   ( 9 )   w it h   li n ea r   ca r r ier   p u ls e.     2 . 3   Dire ct   T o rque  Co ntr o l St ra t eg y   A cc o r d in g   to   th e  USM C   m o d u latio n   s tr ateg y   u s in g   SVM  m eth o d ,   d ir ec t  to r q u e  co n tr o l  ( D T C )   b ased   o n   s p ac e  v ec to r   m o d u latio n   ( SVM)   is   p r o p o s ed   f o r   v ar iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM .   I n   th i s   m et h o d ,   th e   s tato r   f l u x   li n k a g e  a n d   elec tr o m ag n etic   to r q u e  ar e  r eg u lated   to   o b tain   t h e  r ef er e n ce   v o lta g es  f o r   m o d u latio n   o f   th e  USM C   s w itc h es.  B o th   th e  s tato r   f l u x   li n k a g e  an d   th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e  ar e  r e g u la ted   b y   u s i n g   P I   co n tr o ller ,   as  s h o w n   i n   Fig u r e   1 .   T h e  d q - ax is   r e f er en ce   v o lt ag es  f o r   m o d u latio n   t h e  USM C   s w itc h es  ca n   b e  w r itte n   as :     ** ** i od p s s i oq p e e K vK s K v K T T s                      ( 1 0 )     Kp   an d   Ki  ar e  t h e  g ain   o f   P I   co n tr o ller .   T h e  esti m ated   elec tr o m a g n etic  to r q u e  T e  is   o b ta in ed   f r o m   ( 4 )   an d   th e  r ef er e n ce   o f   s tato r   f l u x   lin k a g e  * s is   ass u m ed   eq u al  to   th e  f lu x   l in k a g e  o f   p er m a n e n t  m ag n et  f .  B ased   o n   ( 2 ) ,   th e  esti m ated   s ta to r   f lu x   lin k a g e  s an d   th e  esti m a ted   r o to r   p o s itio n   ca n   b e  ca lcu lated   b y   :      22 s d q    an d   1 t a n q d             ( 1 1 )     T h e  r ef er en ce   o f   elec tr o m a g n et ic  to r q u e  is   o b tain ed   b y   r eg u lati n g   th e  r o to r   s p ee d   u s i n g   P I   co n tr o ller ,   w h ich   i s   f o r m u la te d   b y   :     ** i e p m m K TK s                   ( 1 2 )     B ased   o n   ( 1 0 )   an d   ( 1 1 ) ,   th e  α β - a x is   o u tp u t  v o ltag e s   f o r   r ef e r en ce   th e   SVM   in   ac ti v atin g   t h e  i n v er ter   s w itc h es c an   b e  ca lc u lated   b y   :     * * * * c o s sin sin c o s od o oq o v v v v                             ( 1 3 )     T h en ,   USMC  w i ll  ad j u s t  t h e   P MSM   s tato r   v o ltag e  t h r o u g h   t h e  i n v er ter   s tag e  ac co r d in g   to   t h e   r ef er en ce   v o lta g e  i n   ( 1 3 )   f o r   r o to r   s p ee d   co n tr o l,  s o   th at  th e  r o to r   w i ll  r o tate  ac co r d i n g   to   t h e  r eq u ir ed   r ef er en ce   s p ee d           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dir ec t To r q u e  C o n tr o l S tr a teg y  o f P MS M E mp lo yin g   Ultr a   S p a r s e  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( Mu ld i  Yu h en d r i )   69   3.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S     T h e  p r o p o s ed   SVM - b ased   DT C   f o r   v ar iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM   u s i n g   USM C   i n   Fig u r e  1   is   v er if ied   b y   s i m u latio n   w ith   p a r a m eter s   ar e  lis ted   in   ap p en d ix .   T h e  p r o p o s ed   m o d el  is   s i m u lated   w ith   v ar y i n g   r o to r   s p ee d   an d   l o ad   t o r q u e  u n d er   m o to r i n g   m o d e  an d   g e n e r atin g   m o d e.   T h e  r ef er en ce   r o t o r   s p ee d   is   m ad e  to   v ar y   3 0 0   r p m   at  i n itial  co n d iti o n s ,   th e n   r is e s   to   5 0 0   r p m   in   1   s ec o n d   an d   d r o p s   to   4 0 0   r p m   at  1 . 8   s ec o n d s ,   as   s h o w n   in   Fig u r e  5 .   I n   m o to r i n g   m o d e,   lo ad   to r q u e  o f   P MS M  v ar ies  f r o m   5   N m   at  s tar ti n g   co n d itio n s ,   t h e n   r is es  to   1 0   Nm   at  7 . 5   s ec o n d s .   A t  1 . 5   s ec o n d s ,   P MSM   o p e r a tes  in   a  g e n er ato r   m o d e  w it h   lo ad   to r q u e  - 1 0   Nm ,   as sh o w n   i n   Fi g u r e  6 .           Fig u r e  5 .   R o to r   s p ee d   r esp o n s e           Fig u r e  6 .   T o r q u e  r esp o n s e       Fig u r e  5   s h o w s   th at  t h e  r o to r   s p ee d   ca n   f o llo w   th e  r ef er e n ce   v alu e  f o r   ac ce ler atio n   co n d itio n s   as   w ell  a s   f o r   th e  d ec eler atio n   c o n d itio n s   w i th   m ax i m u m   er r o r   9 . 3   r p m   at  tr an s ien t  co n d itio n s .   T h is   s h o w s   t h at   th e  d esig n   o f   SVM - b ased   DT C   u s in g   USM C   h a s   b ee n   ab le  to   co n tr o l  th e  r o to r   s p ee d   o f   PMSM  ac co r d in g   to   th e  r ef er en ce   s p ee d .   Fig u r e  5   also   s h o w s   t h at  th e  r o to r   s p ee d   o f   P MSM   also   h as  a  s m o o t h   r ip p le.   T h is   s h o w s   th at  th e  u s e  o f   SVM  m e th o d   to   m o d u late  U SMC   s w i tch e s   p r o d u ce   a   f in er   s p ee d   r ip p le   th an   t h e  h y s ter is is   co n tr o l  m e th o d   b ased   o n   s w itc h in g   tab les  t h at  ex i s t  in   co n v e n tio n al  DT C .   T h is   is   an   ad v an tag e  o f   DT C - b ased   SVM  co m p ar ed   to   co n v en t io n al  DT C s   th a t  u s e  s w itc h in g   ta b les.  T h e  r eliab ilit y   o f   t h e  SV M - b ased   DT C   ca n   also   b e  s ee n   f r o m   t h e  to r q u e  r esp o n s e,   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  6 .   T h e  elec tr o m a g n e tic  to r q u e  o f   t h e  P MSM   ca n   b e   r eg u lated   at  th e  r ef er e n ce   v al u e  o b tain ed   f r o m   t h e  s p ee d   co n tr o ller .   T h is   m ak e s   th e  r p m   s p ee d   o f   P MSM   ca n   b e  co n tr o lled   at  r ef er en ce   s p ee d ,   in   ac co r d an ce   w it h   DT C   p r in cip le  t h at  co n tr o l  s p ee d   w it h   d ir ec t  to r q u e   ar r an g e m en t.  Fig u r e  6   also   s h o w s   t h at  t h e  p r o p o s ed   m o d el  h as  p r o v id ed   a  s m o o t h   elec tr o m a g n etic  to r q u e   r esp o n s e.   T h is   is   i n   ac co r d an ce   w it h   t h e  c h ar ac ter is tic s   o f   SVM - ba s ed   DT C ,   w h ich   h as  a  s m o o th er   to r q u e   r esp o n s e  t h an   th e   co n v en t io n a l  DT C .   SVM - b ased   DT C   ex c ess   ca n   al s o   b e  s ee n   f r o m   t h e   s tato r   f lu x   li n k ag e   r esp o n s e,   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  7 .   T h e  m a g n it u d e  o f   th e  s tato r   f l u x   li n k a g e  r e m ain s   co n s ta n t  ac co r d in g   to   t h e   f l u x   li n k ag e  o f   t h e  p er m a n en t  m ag n et,   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  7 ( a) .   T h is   s h o w s   t h at  t h e  SVM - b ased   DT C   d esig n   h as  a ls o   s u cc e s s f u ll y   r eg u late d   th e  li n k ag e   f lu x   ac co r d in g   t o   th e  r e f er en ce   v al u e,   ie   th e   f lu x   li n k a g e  o f   t h e   p er m a n e n t  m a g n et .   I n   ad d itio n ,   t h e  s tato r   f lu x   l in k a g e  al s o   h as   a  s m o o th   r esp o n s e ,   as  s h o w n   b y   t h e  f l u x   lin k ag e  lo c u s   cir cle   i n   F ig u r e  7 ( b ) .   T h is   s h o w s   t h at  t h e  SVM  m e th o d   h a s   b ee n   a b le  to   i m p r o v e  th e   p er f o r m a n ce   o f   DT C   to   r eg u la te  th e  elec tr o m a g n e tic  to r q u e  an d   th e  f lu x   li n k ag e  o f   P MSM .     0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 0 100 200 300 400 500 550 T i m e   ( s e c ) R o t o r   s p e e d   ( r p m )     m m * 0 . 3 5 0 . 4 5 0 . 5 5 0 . 6 5 295 300 303       0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 - 1 8 - 1 5 - 1 0 -5 0 5 10 15 18 T i m e   ( s e c ) T o r q u e     ( N . m )     T e T e * T L 0 . 3 4 0 . 3 8 0 . 4 0 . 4 2 3 5 6     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   64   –   72   70       ( a )   ( b )     Fig u r e  7 .   ( a)   T h e  m a g n it u d e  o f   th e  s tato r   f l u x   l in k a g e,   ( b )   Flu x   li n k ag e  lo c u s   cir cle       T h e  r eliab ilit y   o f   SVM - b ase d   DT C   in   co n tr o lli n g   P MS M  s p ee d   is   i n s ep ar ab le  f r o m   t h e  g o o d   p er f o r m a n ce   o f   USM C .   U S MC  ca n   w o r k   a s   p lan n ed ,   as   s h o w n   b y   Fi g u r e  8 .   Mo d u la tio n   s tr ate g y   o f   th e   r ec tif ier   s w itc h es  to   g e n er ate  m a x i m u m   d c - li n k   v o lta g e  h as  b ee n   o b tai n ed .   Fig u r e  8 ( a)   s h o w s   t h e  d c  li n k   v o ltag e  r esp o n s e  co r r esp o n d in g   to   th e  m a x i m u m   v a lu e  o f   th e  in p u t  v o lta g e.   Si n ce   th e  z er o   v ec to r   o f   in p u t  cu r r en t  i s   eli m i n ated   to   m i n i m ize  s w itc h in g   lo s s es,  t h e  d c  lin k   v o lta g e  d o es  n o t  ex i s t  at  a  ze r o   v alu e.   Mo d u latio n   s tr ate g ies  o f   r ec tifie r   s w itc h es  ar e  also   d esig n ed   to   h o ld   u n it y   p o w er   f ac to r   at  th e  in p u t  s id e.   T h is   g o al  h a s   b ee n   r ea c h ed ,   w h er e  th e  p h a s e  a n g le   b et w ee n   t h e  i n p u t v o lta g e  a n d   th e   in p u t c u r r en t r e m ain s   at  ze r o ,   s o   th at  th e  p o w er   f ac to r   b ec o m e s   u n it y .   I t  ca n   b e  s ee n   f r o m   t h e  g r ap h   o f   th e  i n p u t  cu r r en t  an d   th e  i n p u t   v o ltag e  i n   Fi g u r e  8 ( b ) .           ( a)   ( b )       ( c)   ( d )     Fig u r e  8 .   P er f o r m a n ce s   o f   a  U SMC ,   ( a)   T h e  d c  lin k   v o lta g e,   ( b )   th e  in p u t c u r r e n t a n d   v o lta g e,   ( b )   s tato r   cu r r en t,  ( d )   s tato r   v o ltag e       On e  o f   t h e  ad v an ta g es   o f   m atr ix   co n v er ter   i s   t h at  it  ca n   g e n er ate  s in u aso id al  i n p u t  a n d   o u tp u t   w a v e f o r m s .   T h i s   m ak e s   t h e  p o w er   q u al it y   o f   th e  m atr i x   co n v er ter   b etter   t h a n   t h e  b ac k   t o   b ac k   co n v er ter .   I t  h as   also   b ee n   o b tain ed   f r o m   USMC,   as  in d icate d   b y   t h e  wav es   o f   th e   i n p u t  c u r r en t   a n d   th e  i n p u t  v o ltag e   i n   Fig u r e  8 ( b )   an d   t h e  w av e s   o f   th e  o u tp u t   v o lta g e  a n d   t h e  o u tp u t  c u r r en t   in   Fi g u r e  8 ( c)   an d   8 ( d ) .   T h is   s h o w s   th at  t h e  p er f o r m an ce   o f   USM C   is   t h e  s a m e  as  th e  co n v e n tio n al  m a tr ix   co n v er ter ,   b u t  th e  USMC  ad v a n ta g e  is   0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 - 0 . 3 - 0 . 2 - 0 . 1 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 T i m e   ( s e c ) F l u x   L i n k a g e   ( W b )     s s d   s q   - 0 . 3 - 0 . 2 - 0 . 1 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 - 0 . 2 - 0 . 1 5 - 0 . 1 - 0 . 0 5 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 d - a x i s  F l u x   l i n ka g e   ( W b ) q - a xi s  F l u x  L i n ka g e   ( W b ) 0 . 4 1 0 . 4 2 0 . 4 3 0 . 4 4 0 50 100 150 200 250 300 350 400 T i m e   ( s e c ) D C   V o l t a g e   (   V o l t   ) 0 . 4 0 . 5 - 2 0 0 - 1 0 0 0 100 200 T i m e   ( se c) V o l t a g e   ( V )   a n d   C u r r e n t   ( A )     V o l t a g e C u r r e n t 0 . 4 1 0 . 4 2 0 . 4 3 0 . 4 4 0 . 4 5 0 . 4 6 0 . 4 7 0 . 4 8 0 . 4 9 0 . 5 - 3 0 0 - 2 0 0 - 1 0 0 0 100 200 300 T i m e   ( s e c ) S t a t o r   V o l t a g e     V a     ( V o l t ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dir ec t To r q u e  C o n tr o l S tr a teg y  o f P MS M E mp lo yin g   Ultr a   S p a r s e  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( Mu ld i  Yu h en d r i )   71   th at  it  h a s   f e w er   ac ti v e  s w itc h es,  s o   th e  m a n u f ac t u r in g   co s t  b ec o m e s   ch ea p er .   T h e  p e r f o r m an ce s   o f   USM C   in   Fig u r e  8   in d icate s   t h at  t h e  p u r p o s e  o f   u s i n g   USM C   to   i m p r o v e  th e  p o w er   q u alit y   o f   th e   P MSM   d r iv er   h as   b ee n   ac h ie v ed .   I t  is   ch ar ac ter i ze d   b y   t h e  ac q u is i tio n   o f   u n it y   p o w er   f ac to r   o n   th e  i n p u t  s i d e  an d   s in u aso id al  in p u t a n d   o u tp u t  w a v e f o r m s .         4.   CO NCLU SI O N   T h e  p r o p o s ed   v ar iab le  s p ee d   co n tr o l  o f   P MSM   u s in g   SV M - b ased   DT C   b y   e m p lo y in g   USMC  h a s   b ee n   d is cu s s ed .   I n   th i s   m et h o d ,   th e  P MSM   s p ee d   is   ad j u s ted   b y   r eg u lati n g   t h e  elec tr o m a g n etic  to r q u e  an d   th e   f l u x   li n k a g e  o f   s tato r   u s in g   P I   c o n tr o ller .   T h e  ad v an tag es   o f   th is   p r o p o s ed   m eth o d   ar e  to   p r o d u ce   a  f in er   elec tr o m ag n etic  to r q u e  r esp o n s e  th a n   th e  co n v e n tio n al  DT C   b ased   tab le  s w itc h i n g   m et h o d s .   T h e  s i m u la t io n   r esu lt s   s h o w   t h at  th e  p r o p o s ed   s y s te m   h a s   b ee n   ab le  to   co n tr o l  th e  elec tr o m a g n e tic  to r k a  an d   f lu x   li n k a g e   ac co r d in g   to   t h e  r ef er e n ce   v al u e  w it h   a   s m o o t h   r esp o n s e,   s o   th at  th e  P MSM   s p ee d   o p er ates  ac co r d in g   to   th e   r ef er en ce   v al u e  w it h   a  s m o o t h   r esp o n s e  a s   w ell.   T h is   s h o w s   t h at  t h e  p u r p o s e  o f   u s i n g   SVM  b ased   DT C   to   i m p r o v e  t h e  p er f o r m a n ce   o f   c o n v e n tio n al  DT C   b ased   s w itc h in g   tab le s   h a s   b ee n   ac h iev ed .   USMC  u s a g e  h as   also   b ee n   ab le  to   im p r o v e  th e   p o w er   q u alit y   o f   P MSM   d r iv er s   b y   o b tain i n g   u n i t y   p o w er   f ac to r   o n   th e  in p u t   s id e  an d   s i n u a s o id al  in p u t a n d   o u tp u t  w a v ef o r m s .       AP P E NDI X   T h e  p ar am eter   o f   P MSM   ar e  :  Flu x   li n k ag e  o f   p er m a n en t  m ag n et  ψ f  =  0 . 1 7 5   W b ,   n u m b er   o f   p o le   p air   p   =  4 ,   s tato r   r esis tan ce   R s   =  0 . 2   Ω ,   d q - ax is   o f   s tato r   in d u cta n ce   L d   =  L q =  8 . 5   m H,   m o m e n   o f   i n er tia  J   =  0 . 0 8 9   k g m 2 ,   f r ictio n   co ef f icie n t B   =  0 . 0 0 5   N. m . s /r ad .     P o w er   s u p p l y   : 2 2 0   Vo lt 5 0   H z.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  Ja n g ,   M .   H u m z a ,   B.   Ki m ,   “ De sig n   o f   a   v a riab le - f lu x   p e r m a n e n t  m a g n e t  s y n c h ro n o u s  m o to r  f o r  a d ju sta b le   sp e e d   o p e ra ti o n , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n   o n   In d u stry   Ap p li c a ti o n ,   v o l.   5 2 ,   p p .   2 9 9 6 - 3 0 0 4 ,   J u li   2 0 1 6 .    [ 2 ]   C.   S a in ,   A .   Ba n e rjee   a n d   P .   K.  B isw a s ,   “ Co m p a ra ti v e   p e rf o r m a n c e   stu d y   f o r  c lo se d   lo o p   o p e ra ti o n   o f   a n   a d ju sta b le   sp e e d   p e rm a n e n t  m a g n e t  s y n c h ro n o u s  m o to r  d riv e   w it h   d if f e r e n t  c o n tro ll e rs , ”   In ter n a t i o n a l  J o u rn a l  o f  P o we r   El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ,   v o l .   7 ,   p p .   1 0 8 5 - 1 0 9 9 ,   De c e m b e r  2 0 1 6 .   [ 3 ]   N.  F a z li   a n d   J.  S iah b a lae e ,   “ Dir e c t  to rq u e   c o n tr o l  o f  a   wi n d   e n e rg y   c o n v e rs io n   sy ste m  wit h   p e r ma n e n t   ma g n e t  sy n c h ro n o u s  g e n e ra to r  a n d   ma tri x   c o n v e rte r , ”   P ro c e e d in g   o f   8 th   P o w e r  El e c tro n ics ,   Driv e   S y ste m s   &   Tec h n o lo g ies   Co n f e re n c e   (P EDS T C  2 0 1 7 ) ,   p p .   1 6 6 - 1 7 1 ,   F e b   2 0 1 7 .   [ 4 ]   M .   Yu h e n d ri,   M .   A sh a ri  a n d   M . H.  P u rn o m o ,   “ A  n o v e l  se n so rles s  M P P T   f o r  w in d   tu rb i n e   g e n e ra to rs  u sin g   v e r y   sp a rse   m a tri x   c o n v e rter  b a se d   o n   h y b rid   in telig e n t  c o n tr o l , ”   In ter n a ti o n a l   Rev iew  o f  El e c trica l  En g i n e e rin g ,   v o l .   1 0 ,   p p .   2 3 3 - 2 4 3 ,   M a rc h   2 0 1 5 .   [ 5 ]   M .   Yu h e n d ri ,   M .   A sh a ri  a n d   M . H.  P u r n o m o ,   “ A d a p ti v e   t y p e - 2   f u z z y   slid in g   m o d e   c o n tro l   f o r  g rid - c o n n e c ted   w in d   tu rb i n e   g e n e ra to r  u sin g   v e r y   sp a r se   m a tri x   c o n v e rter , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Ren e wa b le  En e rg y   Res e a rc h ,   v o l.   5 ,   p p .   6 6 8 - 6 7 6 ,   A u g u st 2 0 1 5 .   [ 6 ]   F .   Am in ,   E. B.   S u laim a n ,   W . M .   U to m o ,   H.A .   S o o m ro ,   M .   Je n a l,   a n d   R.   Ku m a r,   ”   M o d e ll in g   a n d   S i m u latio n   o f   F ield   Orie n ted   Co n tr o l  b a se d   P e rm a n e n t  M a g n e t  S y n c h ro n o u s  M o to r   Driv e   S y ste m , ”   In d o n e sia n   J o u rn a l  o f  El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,  v o l.   6 ,   p p .   3 8 7   -   3 9 5 ,   M a y   2 0 1 7 .   [ 7 ]   C.   S a in ,   A .   Ba n e rjee ,   a n d   P . K.   Bis w a s,  “ Co m p a ra ti v e   P e rf o r m a n c e   S tu d y   f o r  Clo se d   L o o p   Op e ra ti o n   o f   a n   A d ju sta b le  S p e e d   P e rm a n e n t  M a g n e t  S y n c h ro n o u s  M o to r  Driv e   w it h   Di f fe re n t  Co n tro ll e rs,”   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l   o f  P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m   ( IJ PE DS ),   v o l.   7 ,   p p .   1 0 8 5 - 1 0 9 9 ,   De c e m b e r  2 0 1 6 .   [ 8 ]   D.  X iao   a n d   M . F .   Ra h m a n ,   “ S e n so rles s  d irec t  to rq u e   a n d   f lu x   c o n tro ll e d   I P M   sy n c h ro n o u s  m a c h i n e   fe d   b y   m a tri x   c o n v e rter o v e r  a   w id e   sp e e d   ra n g e , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n   o n   In d u stri a l  In fo rm a t ics ,   v o l.   9 ,   p p .   1 8 5 5 - 1 8 6 7 ,   No v   2 0 1 3 .    [ 9 ]   J.W .   Ko lar ,  F .   S c h a fm e ister ,  S . D .   Ro u n d   a n d   H.  Ert l ,   “ No v e l  th re e - p h a se   A C – A C   sp a rse   m a tri x   c o n v e rters , ”   IEE E   T ra n sa c ti o n   o n   P o we r E lec tro n ic s ,   v o l.   2 2 ,   p p .   1 6 4 9 - 1 6 6 1 ,   S e p tem b e r  2 0 0 7 .   [ 1 0 ]   M .   Yu h e n d ri,   M .   A sh a ri,   a n d   M . H.  P u rn o m o ,   “ L in e a r  q u a d r a ti c   re g u la t o r  d e sig n   f o r  mo d u l a r  ma trix  c o n v e rte r   u sin g   g e n e ti c   a lg o rith m ,”   P r o c e e d in g   o f   2 0 1 1   I EE E  3 rd   I n tern a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   Co m m u n ica ti o n   S o f tw a r e   a n d   Ne tw o rk s (ICCS N),  p p .   1 7 5 - 1 7 9 ,   M a y   2 0 1 1 .   [ 1 1 ]   T .   S h i,   X .   Z h a n g ,   S .   A n ,   Y.  Ya n   a n d   C.   X ia ,   “ Ha rm o n ic  su p p re ss io n   m o d u lati o n   stra teg y   f o r  u lt ra - sp a rse   m a tri x   c o n v e rter , ”  IET   Po we r E lec tro n ic s ,   v o l.   9 ,   p p .   5 8 9 – 5 9 9 ,   2 0 1 6 .     [ 1 2 ]   J.  S c h o n b e rg e r,   T .   F rie d li ,   S .   D.   Ro u n d ,   a n d   J.   W .   Ko lar ,  “ Dire c t  to rq u e   c o n tro l   o f   in ter i o r  p e r ma n e n t   ma g n e t   sy n c h ro n o u s  mo to r  wit h   ma x imu m  to rq u e   p e r  a mp e re ,”   P r o c e e d in g   o f  P o w e r  Co n v e rsio n   Co n f e re n c e ,   p p . 1 - 8 ,   A p ril   2 0 0 7 .   [ 1 3 ]   F .   S a f a r g h o li ,   “ Un it y   p o w e r   f a c t o r  a t  th e   p o w e r  su p p ly   sid e   f o r  m a tri x   c o n v e rter   f e d   P M S M   d riv e s , ”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g ,   v o l.   4 ,   p p .   1 3 8 - 1 4 4 ,   F e b ru a ry   2 0 1 4 .   [ 1 4 ]   Y.  Ya n g ,   R.   Hu n a g ,   Y.  Yu   a n d   S .   W a n g ,  “ Dir e c t  to rq u e   c o n tro l  o f  p e rm a n e n t  ma g n e t  sy n c h ro n o u s   mo to r  b a se d   o n   sp a c e   v e c to r  mo d u la ti o n   c o n tr o l ,”   2 0 1 6   IEE E  8 th   In tern a ti o n a l  P o w e r  El e c tro n ics   a n d   M o ti o n   Co n tro l  C o n f e re n c e   (IP EM C - ECCE   A sia ) ,   p p .   1 8 1 8   -   1 8 2 1 ,   M a y   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   64   –   72   72   [ 1 5 ]   Z.   X i n g h u a ,   T .   Qitai  a n d   W .   T in g ,  “ Dire c t  to rq u e   c o n tro l  o f  in te rio r  p e rm a n e n t  ma g n e t  sy n c h r o n o u s  mo t o r  wit h   ma x imu m  to rq u e   p e r  a mp e re ,”   P r o c e e d in g   o f   2 0 1 6   IE EE   1 1 th   Co n f e re n c e   o n   In d u str ial  El e c tro n ics   a n d   A p p li c a ti o n s (ICIE A ) ,   p p . 1 5 1 9 - 1 5 2 4   ,   J u n e   2 0 1 6 .   [ 1 6 ]   J.  S in g h 1 ,   B.   S in g h ,   S . P .   S in g h ,   “ P e rf o r m a n c e   Ev a lu a ti o n   o f   Dire c t  T o rq u e   Co n tro l  w it h   P e r m a n e n t  M a g n e t   S y n c h ro n o u s   M o to r, ”   B u ll e ti n   o f  El e c trica l  En g in e e rin g   a n d   In f o r ma ti c s ,   v o l. 1 ,   p p .   1 6 5 - 1 7 8 ,   Ju n e   2 0 1 2   [ 1 7 ]   L .   Ya o h u a ,   L .   Jin g y u ,   M .   Jia n   a n d   Y.  Qia n g ,   “ A   S i m p li f ied   v o lt a g e   v e c to r  se lec ti o n   stra teg y   f o r  d irec t  to r q u e   c o n tro l , ”   T E L KOM NIKA ,   v o l.   9 ,   p p .   5 3 9 - 546 ,   De c e m b e r  2 0 1 1 .   [ 1 8 ]   C.   X ia,  S .   L i,   Y.  Ya n   a n d   T .   S h i ,   “ Re se a rc h   o n   L in e a r  Ou tp u t  V o l tag e   T ra n sfe r  Ra ti o   f o r  Ultra   S p a rse   M a tri x   Co n v e rter, ”  IEE E  T r a n s a c ti o n   o n   Po we r E lec tro n ics ,   v o l.   3 1 ,   p p .   1 8 1 1   -   1 8 1 5 ,   M a rc h   2 0 1 6 .   [ 1 9 ]   J.  S c h o n b e rg e r,   T .   F ried l i,   S .   D.   Ro u n d ,   a n d   J.  W .   Ko lar ,   “ An   u lt ra   sp a rs e   ma trix  c o n v e rte r  wit h   a   n o v e l  a c ti v e   c la mp   c irc u it , ”   2 0 0 7   P o w e r  Co n v e rsio n   Co n f e re n c e ,   p p .   7 8 4   -   7 9 1 ,   A p ril   2 0 0 7 .     B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS                      M u ld i  Yuh e n d r i   w a s   b o rn   in   Ag a m ,   W e st  S u m a tera ,   In d o n e sia   in   1 9 8 1 .   He   re c e iv e d   h is   b a c h e lo r  d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   e d u c a ti o n   f ro m   Un iv e rsitas   Ne g e ri  P a d a n g   (U NP ),   P a d a n g ,   In d o n e sia   in   2 0 0 5 .   He   re c e iv e d   M . T .   a n d   Dr.  d e g re e s  i n   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   f ro m   In stit u t  T e k n o lo g i  S e p u lu h   N o p e m b e r  (IT S ) ,   S u ra b a y a ,   In d o n e sia   in   2 0 0 9   a n d   2 0 1 7 ,   re sp e c ti v e l y .   He   h a s  jo in e d   U n iv e rsitas   Ne g e ri  P a d a n g   a s  a   lec tu re r  in   th e   E lec tri c a l  En g in e e rin g   De p a rtme n t  sin c e   2 0 0 6 .   His  p rim a r y   re s e a rc h   in tere sts  a re   p o w e r  e le c tro n ic  a n d   d r iv e s,  re n e wa b le en e rg y   a n d   in telli g e n t  c o n tro l  sy ste m               Ah y a n u a r d i  wa s   b o rn   in   P a d a n g ,   W e st  S u m a tera ,   In d o n e sia   i n   1 9 5 9 .   He   re c e iv e d   h is  b a c h e l o r   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   e d u c a ti o n   f ro m   Un iv e rsita s  Ne g e ri  P a d a n g   (UN P ),   P a d a n g ,   In d o n e sia   in   1 9 8 3 .   He   re c e iv e d   M T   d e g r e e s  in   e lec tri c a l   e n g in e e rin g   f ro m   In stit u t  T e k n o lo g i   Ba n d u n g   (IT B ) ,   Ba n d u n g ,   I n d o n e sia   in   1 9 9 9 .   He   h a s  c o m p lete d   h i s  Dr.  d e g re e   f ro m   Un iv e rsitas   Ne g e ri  Yo g ja k a rta i n   2 0 1 6.   P re se n tl y   h e   is w o rk in g   a s a n   As sista n t  P ro f e ss o r  in   t h e   El e c tri c a l  En g in e e rin g   De p a rt m e n t  a t  Un iv e rsitas   Ne g e ri  P a d a n g .   His  p rim a r y   re se a rc h   in tere sts   a re   e lec tri c a l  e n e rg y   c o n v e rsio n   sy ste m ,   e lec tri c a l  m a c h in e s   a n d   v o c a ti o n a l  e d u c a ti o n .             As w a r d i  w a s   b o rn   i n   A g a m ,   W e s t  S u m a tera ,   In d o n e sia   i n   1 9 5 9 .   H e   re c e iv e d   h is  b a c h e lo r   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   e d u c a ti o n   f ro m   Un iv e rsitas   Ne g e ri  P a d a n g   (UN P ),   P a d a n g ,   In d o n e sia   in   1 9 8 3 .   He   re c e iv e d   M T   d e g re e s  in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   f ro m   In stit u t  T e k n o lo g i  Ba n d u n g   (IT B ) ,  Ba n d u n g ,   In d o n e sia   in   1 9 9 9   a n d   h e   is  c u rre n tl y   w o rk in g   to w a rd s  th e   Dr.  d e g re e   f ro m   e n g in e e rin g   f a c u lt y ,   Un iv e rsita s   Ne g e ri  P a d a n g ,   P a d a n g ,   I n d o n e sia .  His  p rim a r y   r e se a r c h   in tere sts a re   p o w e r  e lec tro n ic an d   d riv e s,  e lec tri c a l  m a c h in e s   a n d   v o c a ti o n a l  e d u c a ti o n .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.