I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   222 ~ 23 0   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 8 i 1 . p p 2 2 2 - 230           222       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Speed C o n trol o 3 - p ha se  Indu ctio n Mo tors   under  F a ult  Co ndition s Supp l ied by Win d Tur bine Using  In dire ct    Vect o Co ntrol       M o ha m m a d J a nn a t i 1 So lie m a E s k a nd a ri 2 ,   T o le  S uti kn o 3   1   UT M - P ROT ON   F u tu re   Driv e   L a b o ra to ry ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a E n g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia ,     Jo h o r   Ba h ru ,   M a lay sia   2   Isla m i c   Az a d   Un iv e rsit y ,   Ka ra Bra n c h ,   Ira n   3   De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsitas   A h m a d   Da h lan ,   Yo g y a k a rta,  In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  0 9 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Dec   1 5 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   2 5 ,   2 0 1 6       T h is  a rti c le  stu d ies   s p e e d   c o n tro o f   3 - p h a se   In d u c ti o n   M o to rs   (I M s)   u n d e r   f a u lt   c o n d it i o n s   s u p p li e d   b y   w i n d   t u rb i n e   u sin g   In d irec V e c to Co n tr o l   (IV C).   T h e   w in d   t u rb i n e   p lay s   a a   p rim e   m o v e to   a   c o n n e c ted   DC   g e n e ra to r.   P u lse   W id th   M o d u lat io n   ( P W M is  u se d   to   o b tai n   3 - p h a se   A C   v o lt a g e   f ro m   th e   DC  g e n e ra to o u tp u t T h e   p ro p o se d   m o d if ied   c o n tro ll e is   a b le  to   c o n tr o sta r - c o n n e c ted   3 - p h a se   IM   u n d e n o rm a l,   sta to w in d i n g   o p e n - c ircu i f a u lt   a n d   sp e e d - se n so f a u lt   c o n d it io n s.  S im u latio n   re su lt a re   p re se n ted   a n d   sh o w n   th e   p e rfo rm a n c e ,   v a li d it y   a n d   p o ss ib il i ty   o f   th e   p ro p o se d   tec h n iq u e .   T h e   re su lt d e m o n stra te   th a t ,   th e   p ro p o s e d   sc h e m e   p ro v id e g o o d   d y n a m ic  p e r f o r m a n c e   e sp e c iall y   in   re d u c ti o n   o f   IM   sp e e d   a n d   to rq u e   p u lsa ti o n s.   K ey w o r d :   3 - p h ase  i n d u ctio n   m o to r   F au lt   c o n d it io n s     I n d ir ec v ec to r   c o n tr o l   S p ee d   an d   t o r q u p u ls atio n s   W in d   t u r b in e   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o 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 rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m m ad   J an n at i,    Facu lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia ,   UT Sk u d ai,   8 1 3 1 0   J o h o r ,   M ala y s ia.   E m ail: j an n ati m 9 4 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h AC   d r iv e s ,   ar u s ed   i n   a   w id r a n g e   o f   in d u s tr ial   ap p licatio n s   a s   t h e y   ar m o r r elia b le  th a n   t h e   DC   d r iv e s .   I n d ir ec t   Vec to r   C o n tr o ( I VC )   m et h o d   is   o n o f   t h u s e f u m et h o d s   f o r   i m p le m e n ti n g   h ig h   p er f o r m a n ce   v ec to r   co n tr o o f   I n d u ctio n   Mo to r   ( I M)   d r iv s y s te m s   [ 1 ] - [ 5 ] .   I VC   is   w id el y   u s ed   f o r   elec tr ical   d r iv es  s i n ce   it  p r o v id es  v er y   ac cu r ate  an d   q u ic k   r esp o n s e s .   Ho w e v er ,   th i s   tec h n iq u d o es  n o h a v g o o d   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   u n d er   f au lt  co n d itio n s   s u c h   as  o p en - p h ase/s h o r t - cir c u it  f au lt  in   s ta to r /r o to r   w i n d in g s   ( f o r   w o u n d   r o to r   ty p e)   an d /o r   m ec h a n ical /elec tr ical  f a u lt i n   s en s o r s   [ 6 ] - [ 1 7 ] .   I n   th r ec en y ea r s ,   t h r eliab ilit y   o f   t h elec tr ic  m ac h i n d r iv es,  p ar ticu lar l y   i n   s o m cr itica l   ap p licatio n s   h a s   b ec o m v er y   in ter e s ti n g   r e s ea r ch   to p ic .   I n   th liter atu r e,   m a n y   r e s ea r ch es  h av b ee n   p r esen ted   o n   th f a u lt - to ler an t   co n tr o s tr ateg ies  o f   elec tr ic  m ac h in d r iv e s   [ 6 ] - [ 1 7 ] .   I n   [ 6 ] - [ 9 ] ,   s o m m e th o d s   to   co n tr o 3 - p h ase  I u n d er   s p ee d - s en s o r   f au lt,  in   [ 1 0 ] - [ 1 4 ] ,   d if f er en m eth o d s   to   co n tr o 3 - p h ase  m o to r   u n d er   o p en - cir c u it  f au lt  a n d   in   [ 1 5 ] - [ 1 7 ] ,   s o m tec h n iq u es  to   co n tr o an   I u n d er   in v er t er   f au lt s   h a v b ee n   p r o p o s ed .     I n   th i s   ar ticle,   w p r o p o s s p ee d   co n tr o o f   s tar - co n n ec ted   3 - p h ase  I u n d er   o p en - p h as f au lt  an d   s p ee d   s en s o r   f a u lt  s u p p lied   b y   w in d   t u r b in u s i n g   I V C   m e th o d   ( I ca n   b p o in ted   o u n o n o f   th p r ese n ted   m et h o d s   in   [ 6 ] - [ 1 7 ]   p r o p o s es  an   an al y s is   i n   t h ca s o f   t w o   t y p es  o f   f a u lts   f o r   3 - p h a s I M) .   T h p r o p o s ed   m et h o d   ca n   b e m p lo y ed   i n   a p p licatio n s   w h er r eq u ir f a u l t - to ler an t   co n tr o l.  Si m u latio n   test s   ar e   p r esen ted   to   s h o w   th g o o d   p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   s tr ateg y .   T h is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s :   af ter   in tr o d u ctio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S p ee d   C o n tr o l o 3 - p h a s I n d u ctio n   Mo to r s   u n d er F a u lt C o n d itio n s   S u p p lied   b y   . . . .   ( Mo h a mma d   Ja n n a ti)   223   in   s ec tio n   1 ,   in   s ec tio n   2 ,   th s y s te m   u n d er   s tu d y   i s   p r esen te d .   I n   s ec tio n   3 ,   th v ec to r   co n tr o o f   3 - p h ase  I u n d er   n o r m a a n d   o p en - cir c u it   f au lt  co n d itio n s   i s   p r esen ted .   T h p r o p o s ed   m et h o d   to   esti m ate  m o to r   s p ee d   is   s h o w n   in   s ec tio n   4 .   T o   ch ec k   th p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   m e th o d o lo g y ,   s i m u lat io n   r esu lt s   ar p r esen ted   in   s ec tio n   5 .   C o n cl u s io n s   ar l is ted   in   s ec t io n   6 .       2.   SYST E M   UNDER S T UDY   T h s y s te m   u n d er   s tu d y   co n s i s ts   o f   w i n d   t u r b in e   w h ich   p la y s   a s   a   p r i m m o v er   to   co n n ec ted   D C   g en er ato r .   P W is   u s ed   to   o b tain   3 - p h a s A C   v o lta g f r o m   t h D C   g en er ato r   o u tp u t.  T h 3 - p h ase  AC   v o ltag o f   P W is   s u p p lied   to   th I M.   T h p r o p o s ed   c o n tr o ller   b ased   o n   I VC   is   u s ed   to   s p ee d   co n tr o o f   I M.   T h b lo ck   d iag r am   o f   th s y s t e m   is   s h o w n   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h s y s te m       2 . 1 .   Wind   T urbi ne  M o del   T h w i n d   tu r b in i s   ch ar ac ter i ze d   b y   n o   d i m e n s io n a cu r v es  o f   th p o w er   co ef f icie n as  f u n ct io n   o f   b o th   th tip   s p ee d   r atio   an d   th b lad p itch   an g le  [ 1 9 ] , [ 2 0 ] .     . / . / , 6 5 4 3 2 1 C C e C C C C C i i p     ( 1 )     w h er [ 1 9 ] ,     0068 . 0       ,        21       ,       5 4 . 0       ,        116       ,       5176 . 0 6 5 4 3 2 1 C C C C C C        ( 2 )     V R t /   ( 3 )     Mo r eo v er ,     is   th b lad p itch   an g le,     is   t h tip   s p ee d   r atio ,   R   is   t h w in d   tu r b in e   r o to r   r ad iu s ,   V   is   th w i n d   s p ee d ,   C P   is   th e   w i n d   p o w er   co e f f icie n a n d   t   i s   th m ec h an ical  a n g u lar   r o to r   s p ee d   o f   t h w i n d   tu r b in e.   T h eq u atio n   b et w ee n     an d     ca n   b ex p r ess ed   as [ 1 9 ] , [ 2 0 ] :     1 035 . 0 08 . 0 1 1 3 i      ( 4 )     T h m ax i m u m   v al u o f   C P   c h ar ac ter is tics   i s   ac h iev ed   f o r   = 0   an d   =8 . 1 .   T h is   p ar ticu lar   v al u o f     is   d ef i n ed   as th n o m i n al  v al u e.   T h p o w er   o u tp u t e q u at io n   o f   w in d   t u r b in ca n   b ex p r es s ed   as:     735 / , 2 1 2 3 A p t R V C P      ( 5 )     w h er e,   P t   is   th w i n d   p o w er ,     is   th air   d en s it y ,   V   is   t h w i n d   s p ee d   an d   R A   is   th ar ea   o f   tu r b in b lad es.     2 . 2 .   DC  G ener a t o M o del   T h DC   g en er ato r   ca n   b w r itt en   in   ter m s   o f   f o llo w i n g   eq u at io n s   [ 1 9 ]     dt di L i R V f f f f f          ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 No .   1 Ma r ch   201 7     2 2 2     23 0   224   dt di L i R V a L a L a      ( 7 )     dt di L i R M i a t a t af f        ( 8 )     w h er e,   i a V a   ar t h ar m atu r g en er ato r   c u r r en a n d   ter m i n al   v o lta g e.   i f V f    ar t h f ield   g e n er ato r   cu r r en a n d   v o ltag e.   R a L a   ar th ar m atu r r esis tan ce   a n d   in d u cta n ce .   R f L f    ar th f ield   r esis ta n ce   an d   in d u cta n ce .   M af   is   th m u t u al  i n d u cta n ce   b et w ee n   s ta to r   an d   r o to r .     i s   s p ee d .   R t =R a +R L L t =L a +L L .   R L L L   ar th lo ad   r esis ta n ce   an d   in d u cta n ce .     2 . 3 .   3 - P ha s I M   M o del    Fo r   th p u r p o s es  o f   t h p r esen s t u d y ,   t h 3 - p h ase  I is   d escr ib ed   b y   t h f o llo w i n g   eq u atio n s   ( i n   th ese  eq u a tio n s   s u p er s cr ip s ”  in d icate s   t h u s o f   s tatio n ar y   r e f er en ce   f r a m e) :   S ta to r   vo lta g e q u a tio n s :     s qr s dr q d s qs s ds qs s ds s s qs s ds i i dt d M dt d M i i dt d L r dt d L r v v   0 0   0 0          ( 9 )     R o to r   vo lta g e q u a tio n s :     s qr s dr r r r r r r r r s qs s ds q d r q r d s qr s dr i i dt d L r L L dt d L r i i dt d M M M dt d M v v 0 0     ( 1 0 )     To r q u eq u a tio n s :     s qr s ds d s dr s qs q e i i M i i M p o l e T 2                        (1 1)     r r l e B dt d J p o l e T T 2       ( 1 2 )     w h er e,   v s ds v s qs v s dr v s qr i s ds i s qs i s dr i s qr   ar th e   s tato r   v o lta g es,  th e   r o to r   v o lta g es,  t h e   s ta to r   cu r r en ts   a n d   t h e   r o to r   cu r r en ts .   r s r r L ds L qs ,   L r M d M q   ar th e   s tato r   a n d   r o to r   r esis tan ce s ,   th e   s tato r   an d   r o to r   s el f   a n d   m u tu al   in d u cta n ce s .   r   i s   t h m o to r   elec tr ical  s p ee d .   T e T l J   an d   B   ar th elec tr o m ag n et ic  to r q u e,   th lo ad   to r q u e,   th m o m e n o f   i n er tia  an d   th e   v i s co u s   f r ic tio n   co e f f i cien r esp ec ti v el y .   No tice  t h at   ( 9 ) - ( 1 2 )   in d icate s   n o r m al  3 - p h ase  I i f   [ 1 8 ] ,     ms ls qs ms ls ds ms q ms d L L L L L L L M L M 2 3    ,    2 3    ,    2 3    ,   2 3   ( 1 3 )     an d   f a u lt y   3 - p h a s I ( 3 - p h as I u n d er   s tato r   w i n d i n g   o p en - c ir cu it  f a u lt)  if   [ 1 3 ] ,     ms ls qs ms ls ds ms q ms d L L L L L L L M L M 2 1    ,    2 3    ,    2 3    ,   2 3   ( 1 4 )       3.   I VC  O F   3 - P H ASE   I M   Am o n g   t h v ar io u s   co n tr o tech n iq u es,  I VC   tec h n iq u is   m o r co n v e n ie n t.  Du to   th e   u n s y m m etr ical   s tr u ctu r e   o f   a   3 - p h ase   I u n d er   o p en - cir cu i f a u lt,  th e   r eg u lar   V C   tec h n i q u ca n n o b u s ed   f o r   f au lted   I M.   I f   r eg u lar   VC   tech n iq u is   u s ed   to   co n tr o f au lted   I s i g n if ica n o s cil l atio n s   i n   th m o to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S p ee d   C o n tr o l o 3 - p h a s I n d u ctio n   Mo to r s   u n d er F a u lt C o n d itio n s   S u p p lied   b y   . . . .   ( Mo h a mma d   Ja n n a ti)   225   to r q u ar p r o d u ce d   [ 1 0 ] - [ 1 3 ] .   I w as  r ec o m m e n d ed   in   [ 1 0 ] ,   u s in g   s u itab le  tr a n s f o r m a tio n   m atr ices  it   is   p o s s ib le  to   r em o v t h u n s y m m etr ical  s tr u ct u r o f   a   3 - p h ase  I u n d er   o p en - c ir cu it  f au l t.  T h ese  tr an s f o r m atio n   m atr ice s   f o r   th s tato r   v o ltag a n d   cu r r en v a r iab les ar as ( 1 5 )   an d   ( 1 6 ) :       co s s i n s i n co s   e e q d e e q d e si M M M M T                                                                              ( 1 5 )     e e d q e e d q e sv M M M M T co s s i n s i n co s               ( 1 6 )     w h er e,   θ e   is   th an g le  b et w ee n   th s tat io n ar y   r ef er e n ce   f r a m an d   th r o tatin g   r ef er en ce   f r a m ( in   t h is   p ap er ,   th s u p er s cr ip e ”  in d icate s   t h v ar iab les   ar in   r o tati n g   r ef er en ce   f r a m e) .   Us in g   ( 1 5 )   an d   ( 1 6 ) ,   th n e m at h e m a tical  m o d el  o f   t h 3 - p h ase  I ca n   b w r itte n   as [ 1 0 ] :   Stato r   v o ltag eq u a tio n s :     e qs e ds s s d q s s d q e qr e dr q q e q e q e qs e ds qs s qs e qs e qs s e qs e ds i i r r M M r r M M i i dt d M M M dt d M i i dt d L r L L dt d L r v v 2 2 2 2 0 0       ( 1 7 )     R o to r   v o ltag eq u atio n s :     e qr e dr r r r r e r r e r r e qs e ds q q r e q r e q i i dt d L r L L dt d L r i i dt d M M M dt d M 0 0     ( 1 8 )     T o r q u eq u atio n :     s qr s ds q s dr s qs q e i i M i i M p o l e T 2                        ( 1 9 )     w h er e,                                       ( 2 0 )     I n   ( 1 7 ) ,   ω e   is   th an g u lar   v elo cit y   o f   t h r o to r   f ield - o r ien ted   r ef er en ce   f r a m e.   Si n ce   in   th r o to r   f ield - o r ien ted   co n tr o m eth o d   λ dr e =| λ r |   an d   λ qr e =0 ,   f r o m   ( 1 7 ) - ( 1 9 )   w ca n   w r ite:      dt d r L i M r r e ds q r 1      ( 2 1 )   e qs e ds e e e e e e e qs e ds s qs s ds e e e e e qs e ds i i i i i i i i   s i n c o s s i n c o s s i n c o s   c o s s i n s i n c o s 2 2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 No .   1 Ma r ch   201 7     2 2 2     23 0   226   e qs r r q e i L M p ol e T 2   ( 2 2 )     r r r e qs q r e r L i M     ( 2 3 )     e ds d ds r e f ds e ds v v v v   ( 2 4 )     e qs d qs r e f qs e qs v v v v   ( 2 5 )     w h er e,       ( 2 6 )     I n   ( 2 6 ) ,   T r = L r / r r .   Fro m   t h eq u atio n s   ( 2 1 ) - ( 2 6 ) ,   it  is   p o s s ib l to   ad o p th I VC   s c h e m e   f o r   3 - p h ase   I u n d er   o p en - cir cu it  f au lt  co n d itio n .   T h b lo ck   d iag r am   o f   th I VC   f o r   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir cu i t   f au lt c o n d itio n   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   I n   Fig u r 2   [ 1 0 ] :     1 1 1 1 2 2 s T      ( 2 7 )           Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h I VC   f o r   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir cu i t f a u lt c o n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S p ee d   C o n tr o l o 3 - p h a s I n d u ctio n   Mo to r s   u n d er F a u lt C o n d itio n s   S u p p lied   b y   . . . .   ( Mo h a mma d   Ja n n a ti)   227   No tice  th at   b y   o n l y   c h a n g in g   i n   m o to r   p ar am e ter   as  g i v en   in   ( 1 3 )   an d   ch an g in g   i n   th tr an s f o r m atio n   m atr i x   as  g iv e n   i n   ( 2 8 )   th p r o p o s ed   s ch e m ca n   b u s ed   f o r   VC   o f   th 3 - p h a s I u n d er   n o r m al  co n d itio n .   I n   th i s   co n d itio n ,   Fi g u r 2   ca n   b s i m p lifie d   as Fi g u r 3   w h i ch   is   t h s a m as  r eg u lar   co n tr o ller .     2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 s T   ( 2 8 )           Fig u r 3 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h r eg u lar   I VC   f o r   3 - p h ase  I M     2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 c o s s i n s i n c o s   2 3 s e e e e e s ms T T L M   ( 2 9 )       4.   SPEE E S T I M AT I O O F   3 - P H ASE   I M   I n   o r d er   to   co m p e n s ate  s p ee d - s en s o r   f a u lt,  t h is   p ap er   in v e s ti g ates a   m eth o d   t h at  u s e s   a n   es ti m ato r   f o r   esti m atio n   o f   t h r o to r   s p ee d .   I n   th is   p ap er ,   tech n iq u b a s ed   o n   m ea s u r ab le  s tato r   v ar iab les  ( cu r r en ts   an d   v o ltag e s )   is   p r o p o s ed   to   esti m ate  th a n g u lar   v elo cit y   o f   t h e   r o to r   f ield - o r ien ted   r ef er e n ce   f r a m ( ω e ) .   T h en ,   u s i n g   ( 2 3 ) ,   th m o to r   s p ee d   is   esti m ated .     T h d - ax is   v o ltag i s   g i v e n   b y :     e ds s s d q e ds s e ds r q qs e qs e e ds s s d q r q qs e qs e e ds s e ds e ds s s d q e qr q e e qs qs e e ds s e ds i r r M M i r v L M L i i r r M M L M L i i r v i r r M M i M i L i r v 2 2 2 2 2 2 2 2 1 ˆ ˆ ˆ ˆ     ( 3 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 No .   1 Ma r ch   201 7     2 2 2     23 0   228   Fro m   th e s eq u atio n s ,   an   es ti m ate  o f   t h m o to r   s p ee d ,   ca n   b ca lcu lated   b y :     r r r e qs q e r r L i M ˆ ˆ     ( 3 1 )     No tice  th at  ( 3 1 )   ca n   b u s ed   f o r   esti m atio n   o f   m o to r   s p ee d   in   th n o r m al  an d   o p en - c ir cu it  f a u lt   co n d itio n s   b y   o n l y   c h a n g i n g   i n   m o to r   p ar a m eter   as g i v e n   in   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 ) .       5.   SI M UL AT I O R E S UL T AND  DIS CUSS I O N   T h r eg u lar   ( b ased   o n   Fi g u r 3 )   an d   p r o p o s ed   ( b ased   o n   Fi g u r 2   an d   eq u atio n s   ( 3 0 ) ,   ( 3 1 ) )   co n tr o ller s   f o r   s tar - co n n ec ted   3 - p h ase   I is   d ev elo p ed   an d   s i m u lated   u s i n g   Ma tl ab   s o f t w ar e.   T h e   p ar am eter s   o f   th s i m u lated   m o to r   ar as f o llo w s :           Si m u latio n   r e s u lts   o f   th co n v en tio n al  a n d   p r o p o s ed   co n tr o l ler s   s u c h   as  s tato r   a - a x is   c u r r en t,  to r q u e   an d   m o to r   s p ee d   ar s h o w n   i n   Fig u r es   4 - 6 .   F ig u r 4   s h o ws  s i m u latio n   r es u lt s   o f   t h e   co n v e n tio n al  tec h n iq u e   ( b ased   o n   Fig u r 3 )   f o r   VC   o f   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir cu i f a u lt  ( Fig u r 4 ( a) s tato r   a - ax is   cu r r e n t,     Fig u r 4 ( b ) to r q u an d   Fi g u r 4 ( c) s p ee d ) .   Fig u r 5   s h o w s   s i m u latio n   r es u lts   o f   t h p r o p o s ed   co n tr o ller   w it h o u s p ee d   esti m ato r   ( b ased   o n   Fig u r 2 )   f o r   VC   o f   3 - p h a s I u n d er   o p en - cir cu it   f au l ( Fig u r 5 ( a) :   s tato r   a - a x i s   c u r r en t,  Fig u r 5 ( b ) to r q u an d   Fi g u r 5 ( c) s p ee d ) .   Fig u r 6   s h o w s   s i m u la tio n   r es u lt s   o f   t h e   p r o p o s ed   co n tr o ller   w it h   s p ee d   esti m ato r   ( b ased   o n   Fi g u r 2   an d   eq u atio n s   ( 3 0 ) ,   ( 3 1 ) )   f o r   VC   o f   3 - p h ase  I M   u n d er   o p en - cir cu it  f au lt  a n d   s p ee d   s en s o r   f a u lt  ( F ig u r 6 ( a) s tato r   a - a x i s   c u r r en t,  F ig u r 6 ( b ) to r q u an d   Fig u r 6 ( c) s p ee d ) .   T o   an aly z d y n a m ic  a n d   s tead y - s tate   p er f o r m an ce   o f   al ca s e s   t h m o t o r   is   s tar ted   o n   n o - lo ad   w it h   s p ee d   o f   4 5 0 r p m .   A t=2 s   an   o p en - p h ase  f au lt  i s   h ap p en ed   in   p h a s c” .   T h s i m u latio n   ca r r ied   o v er   s a m p li n g   ti m o f   0 . 0 0 0 1 s .         ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r 4 .   Si m u latio n   r esu l ts   o f   th co n v e n tio n al  tec h n iq u f o r   VC   o f   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir c u it  f au l t;  ( a)   Stato r   a - ax is   c u r r en t,  ( b )   T o r q u an d   ( c)   Sp ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S p ee d   C o n tr o l o 3 - p h a s I n d u ctio n   Mo to r s   u n d er F a u lt C o n d itio n s   S u p p lied   b y   . . . .   ( Mo h a mma d   Ja n n a ti)   229   As  ca n   b s ee n   b o th   r eg u lar   an d   p r o p o s ed   s ch e m e s   ar ab le  to   r ea ch   s tead y   s tate  4 5 0 r p m   ( s ee     Fig u r 4   ( c)   an d   Fig u r 5   ( c) ) .   I t c an   b o b s er v ed   f r o m   Fi g u r 4   an d   Fig u r 5   th a t th d y n a m ic  p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   co n tr o ller   is   b ett er   th a n   r eg u lar   co n tr o ller .   Usi n g   co n v en tio n al  co n tr o ller ,   th p ick   to   p ic k   to r q u e   o s cillatio n   i s   2 . 4   N. m   ( s ee   F ig u r 4   ( b ) )   b u u s i n g   p r o p o s ed   co n tr o l ler ,   th p ick   to   p ic k   t o r q u o s cillatio n   i s   0 . 2   N. m   ( s ee   Fi g u r 5   ( b ) ) .   I is   also   ev id en f r o m   Fi g u r 6   th at  u s in g   p r o p o s ed   I VC   tech n iq u e,   th e   esti m ated   s p ee d   o f   th e   3 - p h a s I u n d er   o p en - c ir cu it   f a u lt   ca n   f o llo w   t h r ea s p ee d   w it h o u an y   s tead y - s tate  er r o r .   I n   th is   ca s t h p ick   to   p ick   to r q u o s cillatio n   is   0 . 3   N. m   ( s ee   Fi g u r 6   ( b ) ) .   T h p r esen ted   r esu lts   s h o w   a   co n s id er ab le  r ed u cti o n   i n   s p ee d   a n d   to r q u r ip p les  a n d   b etter   s tead y - s tate   b eh av io u r   w h en   t h e   p r o p o s ed   co n tr o ller   is   u s ed .         ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r 5 .   Si m u latio n   r esu l ts   o f   th p r o p o s ed   co n tr o ller   w it h o u t sp ee d   esti m ato r   f o r   VC   o f   a   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir cu i t f a u lt; ( a)   Stato r   a - ax is   c u r r en t,  ( b )   T o r q u an d   ( c )   Sp ee d         ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r 6 .   Si m u latio n   r esu l ts   o f   th p r o p o s ed   co n tr o ller   w it h   s p ee d   esti m ato r   f o r   VC   o f   3 - p h ase  I u n d er   o p en - cir cu i t f a u lt a n d   s p ee d   s en s o r   f a u lt; ( a)   Stato r   a - a x is   c u r r en t,  ( b )   T o r q u an d   ( c)   Sp ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 No .   1 Ma r ch   201 7     2 2 2     23 0   230   6.   CO NCLU SI O   T h is   p ap er   p r esen ted   s p ee d   co n tr o o f   3 - p h a s I u n d er   f a u lt  co n d itio n s   s u p p lied   b y   w in d   tu r b in e   u s i n g   I VC   s tr ateg y .   T h is   p ap er   h as  s h o w n   th a w it h   s o m ch an g e s   i n   th e   r eg u lar   I VC   s tr at eg y   it  is   f ea s ib le  to   u s s a m co n tr o ller   f o r   VC   o f   s tar - co n n ec ted   3 - p h a s I u n d er   o p en - cir cu it  f a u lt  a n d   s p ee d - s en s o r   f a u lt.  T h s i m u la tio n   r es u lts   h av s h o w n   t h co r r ec tn ess   an d   p o s s ib ilit y   o f   th p r o p o s ed   m et h o d o lo g y .   T h r esu lts   d em o n s tr ate  t h at  in   co m p ar is o n   w ith   t h r eg u lar   I VC   s tr ate g y ,   th p er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   tech n iq u is   s atis f ac to r y   f o r   VC   o f   3 - p h ase  I d u r in g   f au lt  co n d it io n s   p ar ticu lar l y   i n   r ed u ctio n   o f   th m o to r   s p ee d   an d   to r q u r ip p les.       RE F E R E NC E S   [1 ]   D.  R.   Esp in o z a - T re jo ,   e a l. F a u lt   d iag n o sis  sc h e m e   f o o p e n - c ircu it   f a u lt in   f ield - o rien ted   c o n tro i n d u c ti o n   m o to d riv e s,   IET   Po we r E lec tro n ics ,   v o l /i ss u e :   6 ( 5 ) ,   p p .   8 6 9 8 7 7 ,   2 0 1 3 .   [2 ]   G .   K.  S in g h ,   e a l. A   sim p le  i n d irec f ield - o rien te d   c o n t ro sc h e m e   f o m u lt ip h a se   in d u c ti o n   m a c h in e ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l / issu e :   52 ( 4 ) ,   p p .   1 1 7 7 1 1 8 4 ,   2 0 0 5 .   [3 ]   A .   B.   d e   S o u z a ,   e a l. Hy b rid   p o siti o n   c o n tr o ll e f o a n   i n d irec f ield - o rien ted   i n d u c ti o n   m o to d ri v e ,   In   Ap p li e d   Po we r E lec tro n ics   C o n fer e n c e   a n d   Exp o siti o n   ( AP EC) ,   p p .   1 5 4 1 1 5 4 7 2 0 1 5 .   [4 ]   G .   S in g h ,   f u z z y   p re - c o m p e n sa ted - P c o n tro ll e f o in d irec f i e ld   o rien ted   c o n tro ll e d   in d u c ti o n   m o to d riv e ,   In   In n o v a ti v e   Ap p li c a ti o n o f     C o mp u t a ti o n a In telli g e n c e   o n   Po we r,  En e rg y   a n d   Co n tro ls  wit h   th e ir  imp a c o n   Hu ma n it y   ( CIPE CH) ,   p p .   2 5 7 261 2 0 1 4 .   [5 ]   M .   Ja n n a ti ,   e a l. Vec to c o n tro o th re e - p h a se   in d u c ti o n   mo t o u n d e o p e n - p h a se   fa u lt ,   i n   2 0 1 3   IEE S tu d e n t   Co n f e re n c e   o n   Re se a rc h   a n d   De v e lo p m e n (S CORe D) ,   p p .   1 0 5 110 2 0 1 3 .   [6 ]   S .   F a n   a n d   J.  Zo u ,   S e n so Fa u lt   d e tec ti o n   a n d   fa u lt   to ler a n c o n tro o in d u c ti o n   mo t o d riv e rs   fo e lec t ric   v e h icle s,   in   7 th   In tern a ti o n a l   P o w e El e c tro n ics   a n d   M o ti o n   Co n t ro Co n f e re n c e   (IP EM C) ,   p p .   1 3 0 6 1 3 0 9 2 0 1 2 .   [7 ]   T .   R.   Ch e ll iah ,   e a l . An a lys is  o in d u c ti o n   m o to d riv e u n d e se n so fa u l ts  wit h   mi n e   h o ist  lo a d   d i a g ra m ,   In   1 1 t h   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   P o w e El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y ste m s (P EDS ) p p .   2 7 4 2 7 7 2 0 1 5 .   [8 ]   S .   K.  Ko m m u ri,   e a l. De c o u p l e d   c u rre n c o n tr o a n d   se n so f a u lt   d e tec ti o n   w it h   se c o n d - o rd e sl i d in g   m o d e   f o r   in d u c ti o n   m o to r,   IET   Co n tro l   T h e o ry   &   Ap p li c a ti o n s ,   v o l /i ss u e :   9 ( 4 ) ,   p p .   6 0 8 6 1 7 ,   2 0 1 5 .   [9 ]   X .   Zh a n g ,   e a l. S e n so f a u lt   d e tec ti o n ,   iso lati o n   a n d   sy ste m   r e c o n f ig u ra ti o n   b a se d   o n   e x ten d e d   Ka lma n   f il ter  f o in d u c ti o n   m o to d riv e s,   IET ,   El e c tric P o we r A p p li c a ti o n s ,   v o l /i ss u e :   7 ( 7 ) ,   p p .   6 0 7 6 1 7 ,   2 0 1 3 .   [1 0 ]   M .   Ja n n a ti ,   e a l. S p e e d   S e n so r les V e c to C o n tr o o f   Un b a lan c e d   T h re e - P h a se   I n d u c ti o n   M o to r   w it h   A d a p ti v e   S li d i n g   M o d e   Co n tro l,   IJ PE DS ,   v o l /i ss u e :   4 ( 3 ) ,   p p .   4 0 6 4 1 8 ,   2 0 1 4 .   [1 1 ]   Z.   Yif a n   a n d   T .   A .   L ip o ,   A n   a p p ro a c h   to   m o d e li n g   a n d   f ield - o ri e n ted   c o n tr o o f   a   th re e   p h a se   in d u c ti o n   m a c h in e   w it h   stru c tu ra im b a lan c e ,   i n   P ro c .   AP EC,   S a n   J o se ,   T X ,   p p .   3 8 0 3 8 6 1 9 9 6 .   [1 2 ]   A .   S a leh ,   e t   a l. Fa u lt   t o ler a n fi e ld   o rie n ted   c o n tro o t h e   in d u c ti o n   mo t o r fo r lo ss   o o n e   in v e rte r p h a se ,   i n   3 2 n d   A n n u a Co n f e re n c e   o n   IE EE   I n d u strial  El e c tro n ics ,   I ECON p p .   8 1 7 8 2 2 2 0 0 6 .   [1 3 ]   M .   Ja n n a ti ,   e a l. A   No v e M e th o d   f o IRF OC  o f   T h re e - P h a se   In d u c ti o n   M o t o u n d e O p e n - P h a se   F a u lt ,   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   ( IJ P EDS ) ,   v o l / issu e :   6 ( 3 ) ,   p p .   4 3 9 4 4 8 ,   2 0 1 5 .   [1 4 ]   A .   S A h m e d ,   e a l. F a u lt - to lera n tec h n i q u e   f o Δ - c o n n e c ted   AC - m o to d riv e s,   IEE T ra n sa c ti o n o n   E n e rg y   Co n v e rs io n v o l /i ss u e :   26 ( 2 ) ,   p p .   6 4 6 6 5 3 ,   2 0 1 1 .   [1 5 ]   F .   M e in g u e t,   e a l. A   m e th o d   f o fa u lt   d e tec ti o n   a n d   iso lati o n   b a se d   o n   t h e   p r o c e ss in g   o f   m u lt ip le  d iag n o stic   in d ice s:  a p p li c a ti o n   to   i n v e rter  f a u lt in   A d riv e s,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Veh icu l a T e c h n o l o g y ,   v o l /i ss u e :   62 ( 3 ) p p .   9 9 5 1 0 0 9 ,   2 0 1 3 .   [1 6 ]   B.   Dh a n y a ,   e a l. Red d y Fa u lt   a n a lys is  o In d u c ti o n   M o to r fed   b y   a   fa u l to ler a n v o lt a g e   so u rc e   in v e rte r ,”   i n   2 0 1 2   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   Co m p u ti n g ,   El e c tro n ic s an d   El e c tri c a T e c h n o lo g ies   (ICCEE T ) p p .   5 1 58 2 0 1 2 .   [1 7 ]   G .   G r a n d i,   e a l . F a u lt - to lera n c o n tro stra teg ies   f o q u a d   in v e rter  in d u c ti o n   m o to d riv e w it h   o n e   f a il e d   in v e rter,   i n   2 0 1 2   XX th   In ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   El e c tri c a M a c h in e s (ICE M ) ,   p p .   9 5 9 9 6 6 2 0 1 2 .   [1 8 ]   P .   V a s,  V e c to r   Co n tro l   o f   A M a c h in e s ,   Clare n d o n   p re ss   Ox f o rd ,   1 9 9 0 .   [1 9 ]   E.   S .   A li S p e e d   c o n tr o o f   in d u c ti o n   m o to su p p li e d   b y   w in d   tu rb i n e   v ia  Im p e rialist  Co m p e ti ti v e   A lg o rit h m ,   En e rg y ,   v o l.   8 9 ,   p p .   5 9 3 6 0 0 ,   2 0 1 5 .   [2 0 ]   K.  T rin a d h a e t   a l . W in d   d riv e n   in d u c ti o n   g e n e ra to r   stu d y   w it h   sta ti c   a n d   d y n a m ic  lo a d s ,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o E n e rg y   S c ien c e ,   v o l / issu e :   1 ( 3 ) ,   p p .   1 5 1 1 6 1 ,   2 0 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.