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.   7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 6 ,   p p .   892 ~ 900   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 7 . i3 . p p 8 9 2 - 900          892       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   Inv estig a tion o f  t he Co mm o n Mo d e Volta g e f o r a  Ne utral - Poin t - Cla m pe d Multil e v el Inv erte r  Driv e   a nd it s  In no v a tive  Eli m ina tion   thro ug h SVP WM  Sw i tching - S tate R ed unda ncy       C   B ha ra t ira j a 1 ,   J L   M un da 2 ,   N   Srira m s a i 3 ,   T   Sa i N a v a nee s h 4   1, 3, 4   De p a rt m e n t  o f   El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   S RM   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i,   In d ia   2  Ce n tre f o r  En e rg y   a n d   El e c tri c   P o w e r,   De p a rt m e n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g   T sh w a n e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,    S o u t h   A f rica       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 2 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   A p r   1 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Ma y   2 ,   2 0 1 6       T h e   p u rp o se   o f   th is  p a p e r  is  t o   p ro v id e   a   c o m p re h e n siv e   In v e stig a ti o n s    a n d   it s  c o n tr o l  o n   t h e   c o m m o n   m o d e   V o lt a g e   (CM V )  o f   th e   th re e - p h a se   th re e - lev e l  n e u tral - p o in t  d i o d e - c lam p e d   ( NP C)  m u lt il e v e l  in v e rter  (M L I).     A  w id e sp re a d   sp a c e - v e c to r  p u lse   w id th   m o d u latio n   (S VP W M )  te c h n iq u e   to   m it ig a te  th e   p e rp e tu a l  p ro b lem   o f   th e   NP C - M L I,   th e   CM V ,   p r o p o se d .   T h e   p ro p o se d   sc h e m e   is  a n   e f fe c tu a l  b len d   o f   n e a re st  th re e   v e c to r  (NT V )    a n d   se lec ted   th re e   v e c to r  (S T V )  t e c h n iq u e s.  T h is  sc h e m e   is  c a p a b le  to   re d u c e   th e   CM V   w it h o u t  c o m p ro m ise   th e   i n v e rter  o u t p u t   v o lt a g e   a n d   T o tal   h a rm o n ics   d istrac ti o n   (T HD ).   C M V  re d u c ti o n   a c h iev e d   les s  t h a n   + V d c /6   u sin g   th e   p ro p o se d   v e c to r  se lec ti o n   p ro c e d u re .   T h e   th e o re ti c a l  In v e stig a ti o n s,  th e   M A TL A B  so f t w a re   b a se d   c o m p u ter  si m u latio n   a n d   F ield   P r o g ra m m a b le   G a t e   A rra y   (F P GA )  su p p o rted   h a rd w a re   c o rro b o ra ti o n   h a v e   sh o w n   th e   su p e rio ri ty   o f   th e   p ro p o se d   tec h n iq u e   o v e r  th e   c o n v e n ti o n a l   S VP W M   sc h e m e s.   K ey w o r d :   C o m m o n   m o d e  v o ltag e  ( C MV )   Field   p r o g r am m ab le  g ate  ar r a y   ( FP GA )   Neu tr al - p o in t d io d e - c la m p ed   m u lti - le v el  in v er ter   ( NP C - M L I )   Sp ac e  v ec to r   P W M  ( SV P W M )   Co p y rig h t  ©   201 6   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 :   C   B h ar atir aj a ,    Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   SR M  U n i v er s it y ,   C h en n ai,   I n d ia .   E m ail:  b h ar atir aj a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en t l y ,   m u ltil e v el  i n v er ter s   ( ML I s )   h av e  g ai n ed   a  lo t  o f   atten tio n   i n   t h e  f ield   o f   m ed i u m   &   h i g h   p o w er   ap p licatio n s   [ 1 ] .   Ma n y   p u ls e  w id t h   m o d u latio n   ( P W M)   tech n iq u e s   p r o p o s ed   in   th e  liter at u r e  [ 2 ]   to   co n tr o l  th e  M L I s .   Ho w e v er ,   all  P W M  p r o d u ce s   alter n ati n g   co m m o n - m o d e  v o ltag e s   ( C MV s )   t h at  cr ea t e   s u b s ta n tial   p r o b le m s   in   p o w er   d r iv es.  T h e  a lter n ati n g   C MV s   cr ea te  s i g n i f ican t c o m m o n - m o d e  cu r r en t ( C MC)   leak ag e   ca lled   as b ea r in g   c u r r en t ( ib ) ,   w h ic h   m a y   ca u s e   p r em at u r e  m o to r   b ea r in g   f ai lu r es  [ 3 - 4 ] .   C MV   d iv id ed   in to   t w o   t y p es o f   ap p r o ac h es: 1 )   f u ll e li m i n atio n   ( FE)   a n d   2 )   p ar tial e li m in a tio n   ( P E )   o f   C MV .     T h er e  h av e  b ee n   a  n u m b er   o f   tech n iq u es  s u g g ested   f o r   FE  C MV   an d   E MI   eli m i n atio n s .   Ho w e v er ,   f e w   o f   th e m   h a v e  ad d r ess ed   th e  C MV   d ir ec tl y   an d   s u cc es s f u ll y   [ 5 - 7 ] .   Ho w e v er ,   P E   m et h o d   is   s till   h a v in g   lo s t c h alle n g in g   f o r   f u r t h er   r ed u ctio n   o f   C MV .   He n ce ,   th e  r e s ea r ch er   g ea r s   i n   t h is   f ield   to   g iv e  t h e  s u b s tan tial.   A   s o lu t io n   to   t h e  C MV   p r o b le m   i s   to   u s e  p ass iv e  f il ter s   [ 8 - 9 ]   to   r ed u ce   th e  C MV / C M C .   T h e  s o lu tio n   is   to   r ev is e   t h e  P W M  co n tr o l  s tr ateg y   f o r   th e  i n v er ter   to   r ed u ce   th e  C M V  h a v e  b ee n   r ep o r ted   f o r   b o th   ca r r ier - b ased   an d   SVM  s ch e m e s   [ 1 0 - 1 2 ],   First,  Ki m   et   al.   [ 7 ]   p r o p o s e  P E   b y   u s i n g   ca r r ier   P W M  f o r   a  t h r ee - le v e l   NP C - M L I .   Du e  to   t h e  n o n - n ea r est  v ec to r s ,   th e  T HD  p r o d u ce d   b y   th i s   s c h e m e  is   h i g h e r   th an   co n v e n tio n a l   m et h o d .   Mo h an   M. R a n g e   et  a l   [1 3 ]   h as  b ee n   co m p ar ed   C M V  g e n er atio n   w it h   Var io u s   SP W M  m et h o d s   li k e   P D, P OD, A P OD  v er s es   v ar io u s   r ed u ctio n s ,   h o w e v er   t h e  f u r t h er   r ed u ctio n   h av e   n o t   c o n s id er   th is   p ap er .   C . B h ar atir aj a ,  et  a l.   [1 2 ]   p r o p o s ed   a  s ch e m e  w h er eb y   t h e   m i n i m al  C MV   s eq u e n ce   v o ltag e  f o r   ea ch   le v e l   m ad e  Vd c/6   u s i n g   P D  an d   P OD  P W M  s ch e m es .   Ho w e v er   f u r th er   eli m i n atio n   n o t  n o ticed   in   th i s   p ap er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 6   :  8 9 2   –   9 0 0   893   I n   th is   p ap er ,   th e  I n v esti g atio n   h as   d o n e  ag a in s t  C MV     o v er   SVP W M  s w itch i n g   tec h n iq u e  f o r   an   f o r   th r ee   lev el  d io d e  clam p ed   m u ltil e v el  in v er ter   ( DC M L I ) . Nex t,I t  is   p r o p o s ed   t w o   tech n i q u es  is   ex p lo r ed   to   eli m i n ate  C MV   f u r t h er   b y   s el ec tin g   ap p r o p r iate  s w itch in g   s tates  u s i n g   S V  P W M.   T h e  s w i tch i n g   s elec t io n   f o r   th e  s tate  v ec to r   to   f o r   th e  p r o p o s ed   P E s   d ev elo p ed   in   FP GA - I P   c o r e  an d   im p le m e n ted   f o r   th r ee - le v el  i n v er ter .   T h e  s i m u latio n   a n d   ex p er i m e n tal  r esu lts   p r o v id ed   to   v a lid ate   th e  i m p le m e n tatio n   o f   f i v e - le v el  d io d e  cla m p ed   in v er ter .         2.   I NVE ST I G AT I O NS O F   CM V  F O R  NP C - M L I =   2 . 1.    Ca lcula t i o ns   o f   C M V   T h e  in s tan tan eo u s   s u m m atio n   o f   all  th e  t h r ee   p h ase  v o ltag e s   at  o u tp u t  o f   t h e  in v er ter   is   n o n - ze r o ,   an   av er ag e  v o ltag e  i n   a  n e u tr al  p o in t  w it h   r esp ec t to   g r o u n d   cr e ate  s o   ca lled   co m m o n   m o d e  v o ltag e   ( C MV )   [ 1 0 ] .     V com =1 /3   ( s a +s b +s c   )                 ( 1 )     T h e  elec tr o s tatic  in d u ce d   b ea r in g   v o ltag e,   V b   is   t h e  ap p ea r an ce   o f   th e  s ta to r   C MV   at  th e  n e u tr al   p o in t  an d   it  r ad iates  t h e  n o is e   o v er   th e  b ea r in g s   v ia  t h e  m a ch in e  ca p ac ita n ce s .   T h i s   V b   is   th e  m ain   ca u s e  o f   th e  m o to r   b ea r in g   cu r r e n t  ( i b ) ,   w h ic h   lead s   to   d a m a g e  t h e  b ea r in g   s y s te m   a n d   h en ce   d ec r ea s e  t h e  li f esp a n   o f   th e  b ea r in g .   Gen er all y ,   th e  s o l u tio n s   to   r ed u ce   th is   p h en o m e n o n   ar e  b ased   o n   th e  m o to r   d esig n   co n s id er atio n   ( to   d ec r ea s e  th e  e f f ec ti v e  ca p ac itiv e  co u p lin g s   i n   t h e  f ir s t   s tep   o f   t h e  d e s ig n ,   C MV / C M C   e li m i n ati n g f i lter s   an d   th e   C M V  r ed u ctio n   b y   u s i n g   M L I   to p o lo g y   a n d   p r o p er   P W M  tech n iq u e s   [ 6 ] ,   [ 1 2 ] . ,   B ea r in g   v o lta g e   V b   is   ex p r ess ed   as       V b =B VR ∙ V co m                   ( 2 )     w h er e,   B VR   =  B ea r in g   v o ltag e  r atio ,   Vco m =  co m m o n   m o d e  v o ltag e                                                                ( 3 )     C ap ac ito r   b ea r in g   cu r r en t,                                            ( 4 )     T h e  C M  cu r r en t  f o r m ed   b y   a  s u p er p o s itio n   o f   cu r r e n t  p u ls e s   i ag ,   i bg   a n d   i cg ,   g e n er ated   in   th e  in v er ter - f ed   ac   m ac h i n e,   w h en   th e  lin e - to - g r o u n d   v o lta g es  v u g ,   v v g an d v w g s w itc h ed   b et w ee n   th e  t w o   le v el s   +½V dc .  On   t h e   ass u m p tio n   o f   b alan ce d   th r ee - p h ase   p o w er   s u p p l y   a n d   t h e  li n e - to - n e u tr al  i m p ed an ce s   p er   p h ase   Z ph ,  th e  C MV   co r r esp o n d s   to   v o lt ag e  d if f er e n ce   b et w ee n   s tato r   n eu tr al   an d   elec tr ical   g r o u n d   o r   d c  b u s   m id p o in t.   W h er e   V aN ,   V bN   &   V cN   ar e  m o to r   ter m in a l  p h ase  v o lta g es  w t h   r esp ec t  to to   n eu tr al.   R m   a n d   L m  ar e  p er   p h ase  eq u iv ale n t  r e s is ta n ce   a n d   lea k ag e  i n d u cta n ce   o f   m o to r   r esp ec tiv el y .   T h e  s ta to r   n e u tr al,   ’ N’   p o in t  to   g r o u n d ,   ’ G ’   v o lta g e  ca n   b e  ex p r es s ed   as                                                                       ( 5 )                                                                     ( 6)                                                                     ( 7 )     Fro m   eq   ( 5 )   –   ( 7 )   an d   th r ee   p h ase  b alan ce d   s y s te m                       ;                      ,                [                    ]                ∑                          ( 8 )     C MV                   ∫ ∑                                              ( 9 )     B ea r in g   v o lta g e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I n v e s tig a tio n   o f   t h e  C MV   f o r   a   NP C   MI D  an d   its   I n n o v ati v e   E li m i n atio n   t h r o u g h     …   ( C   B h a r a tir a ja )   894                        ∫                                 ( 1 0 )     T h e  C MV   is   r esp o n s ib le  f o r   i b   an d   E DM   [ 4 ] .   E DM   cr ea tes lo ca lize  d eleg ated   te m p er atu r e  o f   th e  r ac e   an d   r esu lts   in   m o lte n   p it s   a n d   f l u ti n g .   T h e  b ea r in g   c u r r en t   i s   also   r esp o n s ib le  f o r   d eg r ad atio n   o f   o il  q u al it y   an d   p r em a tu r e  f ail u r e  o f   b ea r in g .   C ap ac itiv e  b ea r in g   C u r r en t:                                            ( 1 1 )                                                 ( 1 2 )     C ir cu lat in g   b ea r in g   cu r r en t : th is   cu r r en t  f lo w   f r o m   th e  s tato r   w i n d i n g   to   f r a m   ca p ac itan ce   C ws.                             ∫                                 ( 1 3 )     Hen ce f o r th ,   t h e  r ed u ctio n   in   V com is   m u ch   r eq u ir ed   to   av o i d   d is ch ar g e  cu r r e n ts ,   r ed u ce   ca p ac itiv e     an d   cir cu lati n g   cu r r en t s   an d   L o w   f r eq u en c y   o f   d V co m / d t o cc u r r en ce s .       3.   ANALY SI S O F   CM V  DE P E ND  UP O N  SWI T CH I N G   S T AT E S    3 . 1 .   SVPWM   Sche m e s   f o r  T hree   L ev el  M L I   T h e  SVP W M   g iv es  t h e  tar g et  o u tp u t  s i n u s o id al  v o lta g e  b y   u s in g   a  r o tatin g   v ec to r   h av i n g   a  co n s tan t   a m p lit u d e  an d   f r eq u e n c y .   T h e  co n s ta n t  r e f er en ce   v o lta g e  v ec to r   V * ,   d ef i n ed   b y V * = | V * | * e j   t . T h e  v ec to r   is   id en ti f ied   as  a  p o in t   o f   co m p l ex   s p ac e  ( α ,   β),   an d   t h e  h ar m o n ics  ca n   b e  eli m i n ated   an d   f u n d a m en tal  v o ltag e s   o b tain ed   ar e  b etter .   Fi g u r e   1   s h o w s   t h e  t h r ee   - p h ase  th r ee -   lev el   s p ac e  v ec to r   d iag r a m ,   w h ic h   co n s is ts   o f     6   s ec to r s   ( S i ),   1 9   v o ltag e  v ec t o r s ,   2 7   s w itc h in g   s tate s   an d   ea ch   s ec to r   co n tain s   f o u r   in n er   tr ian g les  [ 1 5 ] .   T h e   v o ltag e  v ec to r s   clas s i f ied   in to   f o u r   t y p e s ; la r g e  v ec to r   ( L V) ,   m ed iu m   v ec to r   ( MV ) ,   s m all  v ec to r   ( SV)   an d   ze r o   v ec to r   ( Z V) . T h ey   ar e  s ix   L V s   {[ 1 - 1 - 1 ] ,   [ 1 1 - 1 ] ,   [ - 11 - 1 ] ,   [ - 1 1 1 ] ,   [ - 1 - 1 1 ] ,   [ 1 - 1 1 ] };  s ix   m ed i u m   v ec to r s - {[ 1 0 - 1 ] ,   [ 0 1 - 1 ] ,   [ - 1 1 0 ] ,   [ - 1 0 1 ] ,   [ 0 - 1 1 ] ,   [ 1 - 1 0 ] };  an d   s ix   s h o r t  v ec to r s .   T h e  r o tatin g   r ef er e n ce   v ec to r ,   V*   ca n   lie  i n   an y   o f   th e  E ac h   s h o r t  v ec to r   is   h av i n g   t w o   s w i tch i n g   s tat es - {( [ 1 0 0 ] & [ 0 - 1 - 1 ] ) , ( [ 1 1 0 ] & [ 0 0 - 1 ] ) , ( [ 0 1 0 ] & [ - 10 - 1 ] ) , ( [ 0 1 1 ] & [ - 1 0 0 ] ) , ( [ 0 0 1 ] &   [ - 1 - 1 0 ] ) ,   ( [ 1 0 1 ] & [ 0 - 1 0 ] ) };  On e  Z V ,   w h ich   i s   h a v i n g   t h r e e  s w itch i n g   s tate s -   {[ 0 0 0 ] ,   [ 1 1 1 ] ,   [ - 1 - 1 - 1 ] }. s ec to r s   an d   p ar ticu lar l y   i n   o n e   a m o n g   t h e  f o u r   s u b - tr ian g le s   in   t h e  s ec to r .   I f   t h e  r ef er en ce   v ec to r   lies   in   1 s t s e cto r   o f   Δ 1 , 1   s u b   tr ian g le,   t h en     S V1 ,   S V2   an d   M V1   v ec to r s   ca n   b e  u s ed   t o   s y n t h esize  t h e  s a m p led   r ef er en ce   v o lta g e  v ec to r   V *   [ 1 8 ] .       ∗ δ S         ∗ δ S   2     ∗ δ M        ∗               ( 1 4 )     δ S       δ S   2   δ M      δ                 ( 1 5 )     δ S1 , δ S2   an d   δ M1   ar e  th e  ca lc u la ted   d u t y   c y cle s   o f   t h e  s w i tch i n g   v ec to r s .         Fig u r e  1 .   SVP W M  s w itc h i n g   v ec to r   d iag r a m   f o r   3 p h ase - 3   lev el  NP C - ML I .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 6   :  8 9 2   –   9 0 0   895   3 . 2 .   I nfluence   o f   V ec t o r   Select io n  in CM V   T h e  PW M  b ased   co n v en tio n al  in v er ter /M L I   is   t h e  s er ies  co n n ec ted   s w itc h i n g   d ev ices  co n n ec ted   w it h   i n p u t  d c  b u s   v o lta g e.   I ts   co n tr o lled   b y   d u e  to   s i m u lta n eo u s l y   s w itc h i n g   o f   t h e  s er ies   co n n ec ted   d ev ice,   m o to r   ter m i n al  v o ltag e  s h i f ts   f r o m   – V dc to   +V dc   an d   v ice  v er s a  at  h i g h   s w itc h i n g   f r eq u en c y   o f   s w i tch i n g   d ev ice s   th r o u g h   P W M,   ac c o r d in g l y   t h e  in v er ter s   g e n er ates  h ig h   d v /d t  an d   V com .   Usi n g   t h e  s w itc h in g   f u n ctio n   S x ,   x   =a ,   b ,   c  o f   in v er ter   an d   d c  b u s   v o lta g e,   v o lta g e  at  n e u tr al  p o in t c an   b e  ex p r ess ed   as                ∑                                ( 1 6 )     Fo r   3   lev el   DC M L I   w i th   d c  b u s   v o lta g e  Vd c,   t h e  v o lta g e  ac r o s s   ea ch   ca p ac ito r   is   V dc/ 2 .   T h u s ,   th e   v o ltag e  s tr e s s   o n   th e  ea c h   s w itc h   w ill  b e  V dc/2 .   T h e  p o le   v o ltag e  V x   (V dc/2 ,   0 . - V dc/2 )   an d   it  co r r esp o n d in g   s w itc h in g   s tate  s w itc h i n g   f u n c tio n   ( s x )   ar e  g i v e n   as f o llo w s                 [         2 ]                 ( 1 7 )                                          ∑            2                       ( 1 8 )           2                     2                      2                 2             ( 1 9 )     C MV   co r r esp o n d in g   to   t h e  s witch i n g   s tate  e x p r ess ed   as                                           2               ( 2 0 )     W h en   3   le v el  M L I   o p er ated   th r o u g h   SVP W M  tech n iq u e,   t h e   L V s   an d   MV s   ar e  u n iq u el y   d eter m i n ed   b y   s w itc h i n g   s ta te,   co n v er s el y   th e  m a g n itu d es   o f     Vco m   is   ± V dc/6  an d   0   r esp ec ti v el y .   SVs   g en er ate  ± V dc /3  an d   ±V dc/6 .   Z V s   h av e   3   s w i tch i n g   s tates   an d   t h eir   C MV s   ar e   Z er o   an d   ± V dc/2 . Fo r   E x a m p le,   t o   o b tain   th e   C M V  p r o d u ce d   b y   an y   o n e  Z V  [ - 1 - 1 - 1 ]   eq   ( 2 0 )   ca n   b e  u s ed ,   th at  is V( co m ( [ - 1 - 1 - 1 ] )   ) =1 /3 ∙ ( - 3 ) ∙ V dc/2 =  - V dc/2 . S V  [ 0 - 1 - 1 ]   in   s ec to r - 1   is   g e n er atin g   V com ([0 - 1 - 1 ] )   ) =1 /3 ∙ ( - 2 ) ∙ V dc/2 = - V dc/3 an d   MV   [ 1 0 - 1 ]   in   s ec to r   C MV   i s   p r o d u cin g   V com ( [ 1 0 - 1 ] )   ) =1 /3 ∙ ( 0 ) ∙ V dc/2 =0 . I n   th e  s a m e  f as h io n ,   t h e  C MV   v al u es  ca u s ed   b y   all  2 7   s w itc h in g   s tates  ar e   s u m m ar ized   as ± V dc/2 ,   0 ,   ± V dc/3 ,   ± V dc/6 .   Hen ce ,   b ased   o n   th e  ab o v e  co m p r eh e n s iv e  i n v esti g atio n ,   1 2   s w itc h i n g   s tates  t h at  p r o d u ce d   ± V dc/6 ,   7   s ta tes  p r o d u ce   ze r o   C MV ,   6   s tates  p r o d u ce s   ± V dc/3  an d   2   s tates  p r o d u ce   ± V dc/2 .  Secto r   S - 1   co n s id er ed   f o r   d is cu s s io n   i n   Fi g u r e  1 .   I t  co n s is ts   o f   f o u r   s u b - tr ian g le s   ( Δ 0 - Δ 3 ) . I n   Δ 0 ,   d u e  to   th e   p ar ticip atio n   Z Vs  a n d   SV s   with   r ed u n d an t   s tate,   th e   r esu lt an t  C MV   i s   ± V dc/2 .   W h en   r ef er en ce   to ils   in   s u b - tr ian g le  Δ 1 ,   4 - SV s   a n d   o n e  M V  m a k es  ± V dc/3 ,   ± V dc/6 ,   a n d   th e  s a m e   w a y   Δ 2   an d   Δ 3   p r o d u ce   - V dc/3 ,   + V dc/6  an d   - V dc/3 ,   +V dc/6  r e s p ec tiv el y .   T h u s   t h e  m a x i m u m   C M V  i n   s ec to r - 1   is   ± V dc/3 .   T h e  s a m e   m an n e r   C MV   is   p r o d u ce d   in   th e  r es t o f   t h e  s ec to r   as  w ell ,   th u s   f o r   2 7   v ec to r s ,   Vco m   ar e  illu s tr ated   in   Fi g u r e  1 .   T h e  ab ilit y   o f   m u ltil e v el   in v er ter   is   t h at   w h en   in cr ea s in g   th e   lev el,   a  m u lti - s tep p ed   v o lta g e   p r ev en t s   m o to r   f ail u r e  b y   r ed u ci n g   C M V  w it h   a n y   P W M  s ch e m es.  I n   th e  p ar tial   eli m i n atio n ,   t h e  C MV   ca n   b e  ±   V dc/6 .  I n   o th er   h a n d ,   ev e n   3   le v el   w it h o u t  i n cr ea s i n g   t h e  le v el  b y   ch o o s i n g   p r o p er   s w itch in g ,   t h e  C MV   ca n   b e   r ed u ce d   u p   to   ± V dc/3 (n - 1 )   f o r   n - le v el  in v er ter ,   w h ile  t h e   3 - lev el  i n v er ter   allo w s   t h e   r ed u ce d   C MV   o f   m ag n it u d e  u p   to   r ed u ce d   p ar tiall y   an d   f u ll y .         4.   P RO P O SE D  VE CT O R  S E L E CT I O N  AL G O R I T H M S F O R  P E   O F   CM V   T h e  p r o p o s ed   v ec to r   s elec tio n   b ased   SVP W M  s c h e m es  ar e  class i f ied   i n to   t w o   t y p es  b a s ed   o n   t h e   u s a g e  o f   L V  as 1 .   P E   w it h   L V   ( SVP W M - 1 ) ,   2 .   P E   w it h o u t  L V  ( SVP W M - 2)     4 . 1 .   P E   w it h L V  ( SVPWM - 1)   I n   th e  p r o p o s ed   SVP W M  s ch e m e  t h e  C MV   is   r ed u ce d   u p to ± Vd c/6   w it h   9 0   %  o f   th e  o u tp u t  v o lta g e,   w h ic h   ar e  g r ea ter   t h a n   t h e  e x is t in g   P E   m et h o d s   [ 1 3 ]   . I n   th e  SVP W M  ea ch   s w itc h i n g   s tate s   p r o d u ce   t h e   d if f er e n t  v alu e s   o f   t h e  C MV . C MV   is   m o s tl y   i n f l u e n ce d   b y   t h e  s o m e  o f   Z V  a n d   SV.  Fo r   e. g .   ze r o   v ec to r   [ 0 0 0 ]   p r o d u ce C MV   ze r o   b u t  an o th e r   Z Vs  [ 1 1 1 ]   &   [ - 1 - 1 - 1 ]   p r o d u ce s   C MV   as  ± Vd c/2 .   I n   th e  p r o p o s ed   s ch e m e  t h e   s tates,  w h ich   p r o d u cin g   t h e  C MV   as  ± Vd c/2 ,   ± Vd c/3   ca n   b e  eli m i n ated   b y   th e  s e lec ted   s w itc h i n g   s tate,   Hen ce   t h e   C MV   r ed u ce d   u p   to   ± Vd c/6   as  s h o w n   in   Fi g u r e  1 .   I n   th e   p r o p o s ed   SVP W M  s ch e m e   o u t  o f     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I n v e s tig a tio n   o f   t h e  C MV   f o r   a   NP C   MI D  an d   its   I n n o v ati v e   E li m i n atio n   t h r o u g h     …   ( C   B h a r a tir a ja )   896   2 7   s w itc h i n g   s tate s   o n l y   1 9   s tates  ar e  u s ed   to   ac h ie v e  r ed u ce d   C MV   as  ± Vd c/6 .   W ith   r esp ec t  to   t h e    Fig u r e  2 . a,   th e  Vr ef is   lo ca ted   in   th e  s ec to r   1   in   th e      tr ian g l e  ∆ 1 , 0 .   A t  n o r m al  o p er atio n   th e  s w itc h i n g   p u ls e   g en er ated   f o r   tr ian g le  ∆1 ,   0   is   co n s is t  o f   3 -   Z Vs  ( 0 0 0 ,   1 1 1 ,   - 1 - 1 - 1 ) ,   an d   4 - SVs   ( 1 0 0 ,   0 0 - 1 ,   1 1 0 ,   0 0 - 1 ) .   A s   a  r esu lt  t h e  C MV   is   b et w ee n   ± Vd c/2   to   ± Vd c/3 . w h ile  u s in g   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e  to   th e  tr ian g le  ∆1 , 0 u s e s   o n l y   o n e  Z V( 0 0 0 )   an d   2 - SVs ( 1 0 0 ,   0 0 - 1 )   ,   as  a  o u tco m e  t h e  C MV   v al u e  i s   r ed u ce d   b et w ee n   0   to   ± Vd c/6 .   T h e   Fig u r e  2 . b   s h o w s   p r o p o s ed   SVP W M  S w i tch i n g   P u l s e  f o r   Secto r   1   in   tr ian g le   ∆1 ,   0   d u e  to   t h at  C MV   is   r ed u ce d   u p   to   ± Vd c/6 .   T h e  s elec ted   SVP W M  s w itc h i n g   s ch e m e   f o r   Secto r   - 1   ( s u b   tr ia n g le  s w itc h i n g   s tate   f r o m   ∆1 , 0   to   ∆1 , 4 )   f o r   t h e  P E   is   s h o w n   in   T ab le  - 1 . I n   ad d itio n al  to   th a t  t h e  p r o p o s ed   s e lectio n   u s e s   s i m p le   m at h e m a tical  ca lc u latio n s   to   co m p u te  t h e  d u t y   c y cle  o f   th e  d if f er en t s w itc h in g   as  s h o w n   i n   eq u atio n   ( 1 5 ).       ( a)     ( b )     Fig u r e  2 . a.   s w i tch i n g   v ec to r   d iag r a m   f o r   3   lev el  NP C - M L I ,   b .   m o d es o f   o p er atio n   in   s ec to r - 1    an d   th eir   C M V       4 . 2 .   P E   w it ho ut  L V   ( SVPWM - 2)   T h e  C MV   is   m o s tl y   d ep en d s   u p o n   th e  s u m   o f   Z Vs  & L V s .   Fo r   e. g .   o u t  o f   3   Z V s ,   o n e  Z V  [ 0 0 0 ]   p r o d u ce   ze r o   C MV   a n d   an o t h er   t w o   Z Vs   [ 1 1 1 ]   &   [ - 1 - 1 - 1 ]   p r o d u ce s   C MV   as  ± V d c/2.   T h er e  b y   c h o o s in g   t h e   p r o p er   s w i tch i n g   s tates  i n   t h e  SVP W M  s ch e m e  t h e  C MV   r ed u ce d .   I n   th e  e x i s ti n g   P E   s ch e m e  t h e  s tates,   w h ic h   p r o d u cin g   t h e  C MV   a s   ± V dc/2 ,   ± V dc/3  eli m i n ated   w it h o u t  u s in g   t h e  r ed u n d an c y   te ch n iq u es   [ 6 ] .   I n   th e   co n v e n tio n al  P E .   W h en   t h e  r ef er en ce   v ec to r   co m es  u n d er   th e  tr ian g le s   ( ∆ 1, 3 ,   ∆ 2, 3 ,   ∆ 3, 3 ,   ∆ 4, 3 ∆ 5, 3 ∆ 6, 3 )   o n e  o f   th e   v er tices  o f   t h ese   tr ian g le  co n s tit u tes  o f   L V  a s   s h o w n   i n   t h e  Fig u r e  2 . a.   I n   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e  th e  V ref   i s   m ad e  s h i f ted   to   3 0 0   an d   i n s te ad   o f   u s in g   L V s   ( 1 1 - 1 ) ,   ( - 11 - 1 ) ,   ( - 1 1 1 ) ,   ( - 1 - 1 1 ) ,   ( 1 - 1 1 )   &   ( 1 - 1 - 1 )   th e   s c h e m e   u s e s   th e  n ea r est  MV s   o f   th e  co r r esp o n d in g   L V s . I n   th e  co n v e n tio n al  P E   m et h o d   all,   th e  f o u r   tr ian g le s   in   a   s ec to r   ar e  eq u ilater al  tr ia n g l es  w h er ea s   i n   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e,   t w o   tr ian g les   ar e  eq u ilater al  a n d   th e   r e m ain in g   t w o   ar e  I s o s ce le s   tr ian g les.  I n   t h e  co n v e n tio n al   p ar tial  eli m i n atio n ,   w h e n   th e  r ef er en ce   v ec to r   lo ca ted   in   s ec to r ,   tr ian g le  ∆ 1, 3   th e  s w i tch i n g   p u ls e  g e n er at ed   f o r   th is   tr ia n g le  w i ll  c o n s titu te  o f   o n e  s m all   v ec to r   V S2   ( 0 0 - 1 ) , o n e  MV   V M1 ( 1 0 - 1 )   an d   o n e  lar g e  v ec to r   V L2 (1 1 - 1 ) .         T ab le  1 .   C MV   eli m i n atio n   tr ia n g le  s w itc h i n g   s tate   S e c t o r   S w i t c h i n g   S t a t e s I n   C o n v e n t i o n a l   S V M   S w i t c h i n g   S t a t e s i n   PE   S w i t c h i n g   S t a t e s i n   P E  W i t h o u t   L V   1   ZV   [ 0 0 0 ] ( 0 )   [ 0 0 0 ] ( 0 )     [ 0 0 0 ] ( 0 )     [ 1 1 1 ] ( V dc / 2 )   [ - 1 - 1 - 1 ] ( - V dc / 2 )   SV   [ 1 0 0 ] ( V dc / 6 )   [ 1 0 0 ] ( V dc / 6 )     [ 1 0 0 ] ( V dc / 6 )     [0 - 1 - 1 ] ( - V dc / 3 )   [ 1 1 0 ] ( V dc / 3 )   [ 0 0 - 1 ] ( - V dc / 6 )   [ 0 0 - 1 ] ( - V dc / 6 )   [ 0 0 - 1 ] ( - V dc / 6 )   MV   [ 1 0 - 1 ] ( 0 )   [ 1 0 - 1 ] ( 0 )   [ 1 0 - 1 ] ( 0 )   LV   [1 - 1 - 1 ] ( - V dc / 6 )   [1 - 1 - 1 ] ( - V dc / 6 )   -       T h ese  v ec to r s   w il l  p r o d u ce   a   C MV   o f   ± V dc/6 .   W h er e   as  in   th e  p r o p o s ed   P E   s ch e m e,   i n s tead   o f   s w itc h in g   th e   V L2   ( 1 1 - 1 )   th e   n ea r est  MV   V M2 ( 0 1 - 1 )   is   u s ed   an d   t h e  C MV   is   r ed u ce s   to - V dc/6 .   I n t h e  s a m e   m an n er ,   t h e  r ef er e n ce   v ec to r   is     i n     ∆ 1, 2   i n s tead   o f   s w itc h i n g   th e  L V  V L1   t h e  n ea r est  MV   V M6   is   u s ed   a n d   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 6   :  8 9 2   –   9 0 0   897   C MV   i s   r ed u ce d   to   ± V dc/6 .   A s   th e  R es u lta n t,  t h e  p r o p o s ed   SVM  s c h e m e   th o s e   L Vs  n o t  all o w ed   to   p ar ticip ate   in   t h e  s w i tch in g   s eq u en ce .   F in all y   co m p ar e  to   t h e  ex i s ti n g   P E   s c h e m e,   t h e  r ec o m m en d ed   SVM  s ch e m e   r ed u ce s   th e  C MV   cr ea ted   b y   a ll L V s .   A s   t h e  r esu l t,  th e  p r o p o s ed   p ar tial e lim in at io n   s c h e m e  o n l y   p r o d u ce s     3   tim e s   ± V dc/6  &   3   ti m es - V dc/ 6  ( p r o d u ce d   b y   SVs ) , w h er ea s   in   th e  co n v e n tio n al  p ar tial  eli m i n atio n   p r o d u ce s     6   ti m es ± V dc/6    &   6   ti m e s - V dc/6  ( p r o d u ce d   b y   b o th   L Vs  &   SV s )   [ 1 7 ] .       5.   SI M UL AT I O N  A ND  E XP E RIM E NT AL   R E S UL T S   5 . 1 .   Si m ula t io n  Res ult   T h e  p er f o r m an ce   o f   th e    p r o p o s ed   C MV   eli m i n atio n   al g o r ith m   b ased   SVM  h as  b ee n   i n v e s ti g ated   an d   s i m u latee d   b y   M A T L AB   1 1 . b /SIM UL I NK  w it h   1 2 s w itc h   NP C - ML I ,   DC - li n k   v o ltag e  o f   2 0 0 V,   t w o   1 0 0 µF  ca p ac ito r s ,   5 k HZ   s w it ch in g     f r eq u e n c y   a n d   a  4  - p o le, 5 0 Hz, 1 4 2 0   r p m ,   1 - HP   s q u ir r el  ca g e  3 - p h ase     in d u ctio n   m o to r   d r iv e  ( I MD ) .   T h e  s w itc h i n g   f r eq u en c y   an d   m o d u latio n   in d e x es  i s   s elec ted   f o r   th e   all   in v e s ti g atio n   ar e  5   k Hz  an d   m a =  0 . 9 0 7 .   First,  th e  in v es tig a tio n   b eg i n s   w it h   co n v en t io n al  SVP W M  s ch e m e  at  0 . 9   m o d u lat io n   in d ex ;  th e   C MV   is   ab o u t  84 V.   Hen ce   u s in g   E q .   ( 3 ) ,   th e  C MC  v al u e  o f   3 . 7 %  co m p u ted .   Fo llo w in g ,   th e  test   h a s   b ee n   d o n e  f o r   p r o p o s ed   SVP W M - 1   an d   S VP W M - 2.   Fi g u r e  3   ( a )   &   ( b )   s h o w   t h e  C MV   r esu lted   f r o m   th e   SVP W M - 1   an d   SVP W M - 2 . Her e ,   f o r   t h e  S VP W M - 1    t h e  C MV   an d   in v er ter   o u tp u t  v o ltag e   i s   o b s er v ed   as  3 8 . 5   V  & 223 . 3 V  r esp ec tiv el y ,   w h ic h   is   3 3   %  less   th a n   r ep o r ted   ex is tin g   s c h e m es  [ 7]   T h er ef o r e,   SVP W M - 1   s ch e m e   r ed u ce d   th e  C MV   w it h o u t  tu m b lin g   o u tp u t  v o lta g e  o f   th e  i n v er ter .   Fi n all y ,   t h e  s t u d y   h a s   d o n e  f o r   p r o p o s ed   SVP W M - 2   s ch e m e   w h ic h   i s   s w h o n   i n   Fi g u r e  3 . b .   He r e,   th e  s ch e m e  e s ca p in g   t h e  L V  co n tr ib u tio n .   Hen ce f o r th   th e  C MV   r ed u ce d   to   3 7 . 3 V,   w h ic h   is   2 . 7 6   %  less   t h an   p r o p o s ed   SVP W M - 1   s ch e m e  an d   34 %  b elo w   t h e  co n v en tio n al  s ch e m e.   A s   th e   r esu lt,  C M C   d ec r ea s es  f r o m   1 5 .   Am p s   ( r m s ) ,   to   1 . 4   Am p s   ( r m s ) ,   w it h o u t  a  s i g n i f ica n t   in cr ea s e  in   T HD.   T h e  C MC   m ea s u r e m e n t  f o r   co n v e n tio n al   S VP W M - 1   ( w it h o u t   eli m i n atio n ) ,   SVP W M - 1   ( eli m i n atio n   w it h   L V)   an d   SVP W M - 2   ( eli m in a tio n   w it h o u t  L V)   s h o w n   in   Fi g u r e  4 .   B ased   o n   th is ,   it is   u n d er s h o o t   th at  th e  SVP W M - 2   g i v es le s s   C MC c o m p ar e  to   o th er   m et h o d s .           ( a)       ( b )     Fig u r e   3.   Si m u latio n   r esu l ts : ( a) . V L ine ,   C M V  an d   C M C   f o r   S VP W M - 1 ,   ( b ) .   V L ine ,   C MV   a n d   C MC    f o r   SVP W M - 2           Fig u r e  4 .   Si m u latio n   r esu l ts :  C MC  m ea s u r e m en t i n   C o n v e n tio n al  SVP W M - 1   ( w ith o u t e li m i n atio n ) ,   SVP W M - 1   ( eli m i n atio n   w i th   L V)   an d   SVP W M - 2   ( eli m in a ti o n   w ith o u t  L V)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I n v e s tig a tio n   o f   t h e  C MV   f o r   a   NP C   MI D  an d   its   I n n o v ati v e   E li m i n atio n   t h r o u g h     …   ( C   B h a r a tir a ja )   898   5 . 2 .   E x peri m ent a l  Res ult   T h e  p r o p o s ed   SVP W M - 1   an d   SVP W M - 2   s ch e m e s   is   p r o g r a m m ed   in   Ver ilo g   Har d w ar e  Descr ip tiv e   L a n g u a g e  ( VHD L )   co d e  an d   s y n t h es ized   in   m in i m u m   co m p u tatio n al  lo ad   u s i n g   S P A R T A N  - III - 3 A N -   XC 3 S4 0 0   FP GA   f a m il y   b o ar d .   T h is   b o ar d   s ep ar ately   d esi g n ed   f o r   a  h i g h   p e r f o r m an ce   p o w er - elec tr o n ic s   co n tr o ller   w it h   m o r e  th a n   1 0 0 0   MI P S   [ 1 4 ] .   I n   th e  p r o p o s ed   P W M  s ch e m e,   th e  d ea d   b an d s   o f   th e  in v er ter   leg s   ar e  p r o p er ly   t u n ed   as  4 . 2 µs.  T h e  SVM  m o d u lato r   d u t y - r at io   in f o r m atio n   is   ca lc u lated   in   Fi g u r e  5 . b   an d   p u ls e   is   g e n er ated   t h r o u g h   FP GA ,   w h ic h   d er iv e s   t h e  co n tr o l  s ig n als  f o r   t h e  1 2   p u ls e  in v er ter   s w itc h es  NP C - M L I .   T h e  SVP W M - 1   an d   SVP W M - 2   s w i tch in g   s eq u e n ce s   m a p p ed   b y   u s i n g   t h e  2 D - lo o k   u p   tab le  ( L UT ) .   T h e  alg o r ith m   tes ted   ex p er i m e n tal l y   o n   a  3 - le v el  NP C - M L I   lab o r ato r y   p r o to t y p e   in v er ter   f ed   ASD  w it h   th e  s a m e   s p ec if icatio n   co n s id er ed   f o r   s i m u lat io n   s t u d y .   T h is   p r o to ty p e  lab o r ato r y   s et u p   s h o w n   in   Fi g u r e  5 . a. T h e  co r r o b o r atin g   E x p er i m e n tal  r esu lt s   ar e  ca p tu r ed   u s in g   6   ch an n el s   YOKO G A W A   d ig ital  s ig n al  o s cillo s co p e  ( DSO)   an d   th e  s w itc h in g   p u l s es  ar e  ca p tu r ed   u s i n g   2   ch a n n el s   Ag ile n t  tech n o lo g ie s   D SO.  No ted   th at  t h e  p r ev io u s l y   m en tio n ed   tes ts   e x ec u ted   w i th o u t  a n y   co m m o n - m o d e  ( C M)   f ilter   i n   o r d er   to   o b s er v e  th e  C M   s ig n at u r e  o f   t h ese  P W M  s ch e m es.  T h e  r es u lts   o f   C M V  an d   co m m o n - m o d e  cu r r en t   ( C M C )   m ea s u r ed   u tili z in g   a  to n g   te s ter .   I n   th e  b e g in n i n g ,   th e  in v es tig at io n   is   ca r r ied   o u t  w it h   co n v en tio n al  S VM   s c h e m e  in   L M  i n d ex   as  m a= 0 . 9 0 7   an d   th e  r esu lt in g   C MV   i s   o b s er v ed   ab o u t  8 3 . 6 3 V  ( ± V dc/3 )   an d   th e  i b   th r o u g h   t h e  tes t  A SD  i s   m ea s u r ed   as 2 . 4 5   A   ( r m s )   b y   u s i n g   a  to n g   te s ter   in   t h e  m o to r   s h af t a r e  s h o w n   in   F ig u r e  5.           Fig u r e  5 .   E x p er i m en tal  s et  u p   -   SVM  b ased   3   lev el  i n v er ter   u s i n g   FP G A   SP AR T E NI I I       T h e  Fig u r e  6 . a  an d   6 . b   s h o w   t h e  V line   a n d   C M V  o f   p r o p o s ed   SVPW M - 1   s ch e m e,   w h ic h   co m p r o m is es   t h e  r ed u ce d   C M V  o f   3 8 . 7 3   w it h   V li ne   o f   2 2 2 . 7 1 V  ( r m s ) .   Her e,   it  i s   o b s er v ed   th at   w it h   r ed u ce d   C MV   th e  V line   is   7   %  h i g h er   t h an   e x is ti n g   s ch e m e  [ 6 ] .   Fig u r e  6 . b   s h o w s   t h e  ex p er i m e n tal Vlin e  an d   C MV   o f   th e  p r o p o s ed   SVP W M - 2   s c h em e. A t  t h i s   p o in t   t h e  C MV   ( 3 7 . 3 V)   is   s i g n i f ica n tl y   r ed u ce d   to   2 . 3 %  f u r th er   a s   co m p ar ed   to   ex is ti n g   P E   s ch e m es  a n d   SVP W M - 1 ,   as  th e  r esu lt  C M C   d ec r ea s es  as  s a m e  as  s i m u latio n ,   w it h o u t a   s i g n i f ica n t i n cr ea s e  i n   T HD.           ( a)   ( b )     Fig u r e   6.   E x p er i m en tal  r esu lts : ( a) .   V L ine   an d   C MV   f o r   SVP W M - 1 ,   ( b ) .   V L ine   an d   C MV   f o r   SVP W M - 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 6   :  8 9 2   –   9 0 0   899   As  m en tio n ed   b e f o r e,   T HD  is   r elati v el y   h ig h er   f o r   is o s ce l es  tr ian g le s   a n d   it s   v alu e   b ein g   ar o u n d   1 4 . 4 7 8 %.  T h er ef o r e,   th e  p r o p o s ed   SVP W M - 2   s ch e m e  is   ab le  to   m ai n tai n   C MV   w it h in   a  s p ec if ied   to ler an c e   v alu e  w i th   a n y   m o d u la tio n   i n d ex   an d   f o r   w id e  lo ad   v ar iatio n .   Hen ce ,   lar g e  s ize  C M  f ilter   ar e  n o t r eq u ir ed .                   6.   RE SU L T   DIS C USS I O N   I n   Fig u r e  7 ,   th e  g r ap h   s h o w s   t h e  C MV ,   Vli n e  an d   T HD  p er f o r m a n ce   o f   th e  p r o p o s ed   s ch e m es  w it h   ex is t in g   tec h n iq u e  w i th   r esp ec t  to   m a.   Her e,   u p to   0 . 5   m a   b o th   p r o p o s ed   s ch e m e s   h a v e  g iv e n   t h e  s a m e   p er f o r m a n ce .   Mo r eo v er ,   af ter   0 . 5   m a  th e  p r o p o s ed   s ch e m e s   s h o w s   t h eir   p er f o r m an ce .           ( a)       ( b )     Fig u r e   7.   C o m p ar ativ e  a n al y s i s   f o r   SVP W M - 1   an d   SVP W M - 2   w ith   e x i s tin g   P E   ( a)   C MV   v s   m a ,     ( b )   V line v s   m a       I t  is   o b s er v ed   t h at  t h e  p r o p o s ed   SVP W M - 1   s ch e m e  C MV   is   r ed u ce d   th e  u p to ± V dc/6 )   w it h   m ax i m u m   in v er ter   v o lta g e.   I n   S VP W M - 2   ab s en ce   o f   L V,   t h e  C MV   f u r th er   r ed u ce d   u p   to   3 3 . 2 V,   w h ic h   is   2 . 1 %  le s s   th an   SVP W M - 1 . He n ce ,   SVP W M - 2   s c h e m e   is   m u c h   s u itab le  f o r   A S D  ap p l icatio n   lik e   D T C ,   Vec to r   co n tr o l  an d   Field   o r ien ted   co n tr o l b ased   d r iv es.       7.   CO NCLU SI O N   A   SVP W M  m o d u latio n   ap p r o ac h   f o r   co n tr o llin g   th e  C M V  v o ltag e  i n   th e  t h r ee - p h ase   th r ee - le v el   NP C - M L I   p r ese n ted .   T h e  p r o p o s ed   SVP W M  s ch e m e  r ed u ce s   t h e  C MV   u p to   ± Vd c/6   V   w it h   o v er   th e   f u ll   r an g e  o f   i n v er ter   o u tp u t  v o lta g e,   T HD.   T h u s ,   t h e   p r o p o s ed   s ch e m e  l i m its   th e   C M V/C M C w h ic h   i s   w el l  b elo w   th e  as  co m p ar ed   to   ex is ti n g   m et h o d s   . T h e  s ch e m e  s ig n i f i ca n tl y   r ed u ce s   t h e  s ize  o f   t h e  C MV   f il ter s   an d   m ai n tai n s   th e  v o lt - s ec   b alan ce   th r o u g h o u t  t h e  w o r k in g   r an g e.   T h e  ex p er i m e n tal  r esu lts   co r r o b o r ate  th e  tr iu m p h   o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A.   N a b a e ,   I.   T a k a h a sh i,   a n d   H.  Ak a g i,   “ A   n e w  n e u tral - p o i n t  c lam p e d   p wm   in v e rt e r” ,  IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   In d u stry   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   IA - 1 7 ,   n o . 5 , p p   5 1 8 – 5 2 3 ,   S e p /Oc t.   1 9 8 1 .   [2 ]   H.   A b u - Ru b ,   J.   H o lt z ,   J.   R o d rig u e z ,   a n d   G .   Ba o m in g ,   “ M e d iu m   v o lt a g e   m u lt il e v e l  c o n v e rters   –   sta te  o f   th e   a rt,   c h a ll e n g e s an d   re q u irem e n ts  in   in d u strial  a p p li c a ti o n s” ,  IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   In d u stri a l  El e c tro n ics ,   v o l.   5 7 ,   n o .   8 ,   pp.   2 5 8 1 -   2 5 9 6 ,   A u g .   2 0 1 0 .   [3 ]   Oliv e r  M a g d u n ,   Yv e s  G e m e in d e r ,   A n d re a s  Bin d e r,   a n d   Ke rste n   R e is,   “ Ca lcu latio n   o f   Be a rin g   a n d   Co m m o n - M o d e   V o l tag e s  f o r  th e   P re d ictio n   o f   Be a rin g   F a il u re s  Ca u se d   b y   EDM   Cu rre n ts” ,   p u b li s h e d   in   Dia g n o stics   f o r  El e c tri c   M a c h in e s,   P o w e r  El e c tro n ics   &   Driv e s (S DEM P ED),   2 0 1 1   IEE E ,   p p .   4 6 2 - 4 6 7 .   [4 ]   D.F .   Bu ss e ,   J.M .   Erd m a n ,   R. J.  Ke rk m a n ,   D.W .   S c h leg e l,   a n d   G . L .   S k ib in sk i,   “ Be a rin g   c u rre n t  a n d   th e i r   re latio n sh i p   t o   P W M   d riv e s” ,   IEE E  T ra n s.  In d .   El e c tro n ics ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   2 4 3 – 2 5 2 ,   M a r.   1 9 9 7 .   [5 ]   M o h a n   M .   Re n g e   a n d   Hira lal  M .   S u ry a wa n sh i,   “ F iv e - Lev e l   Dio d e   Cla m p e d   In v e rter  to   El i m in a te Co m m o n   M o d e   V o l tag e   a n d   Re d u c e   d v /d t  in   M e d iu m   V o lt a g e   Ra ti n g   In d u c t io n   M o to r  Driv e s” ,   IEE E  T ra n s.  Po we r  El e c tro n ics . ,   v o l.   2 3 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 9 8 - 1 6 0 7 ,   Ju l y .   200 8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I n v e s tig a tio n   o f   t h e  C MV   f o r   a   NP C   MI D  an d   its   I n n o v ati v e   E li m i n atio n   t h r o u g h     …   ( C   B h a r a tir a ja )   900   [6 ]   Am it   Ku m a r  G u p ta,  a n d   A sh w i n   M .   Kh a m b a d k o n e ,   “ A   S p a c e   V e c to r  M o d u lati o n   S c h e m e   to   Re d u c e   Co m m o n   M o d e   V o lt a g e   f o r  Ca sc a d e d   M u l ti lev e l  In v e rters ” ,   IEE E  T ra n s.  P o we r  El e c tro n ics ,   v o l.   2 2 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 7 2 - 1 6 8 1 ,   S e p . 2 0 0 7 .   [7 ]   H.J.   Kim ,   H.D.  L e e ,   a n d   S . K.   S u l,   “ A   n e w   stra teg y   f o r  c o m m o n   m o d e   v o lt a g e   re d u c ti o n   i n   n e u tra l  p o in t - c lam p e d   in v e rter - f e d   a c   m o to r  d riv e s” ,   IEE E  T ra n s.  I n d .   Ap p l . ,   v o l.   3 7 ,   n o .   6 ,   p p .   1 8 4 0 - 1 8 4 5 ,   No v .   2 0 0 1 .   [8 ]   S h u o   W a n g   a n d   F re d .   C.   L e e ,   “ Co m m o n - M o d e   No ise   Re d u c ti o n   f o r  P o w e r  F a c to r  Co rre c ti o n   C ircu it   w it h   P a ra siti c   Ca p a c it a n c e   Ca n c e ll a ti o n ” ,   IEE E  T ra n sa c ti o n s o n   El e c tro ma g n e ti c   Co mp a t ib il it y ,   v o l.   4 9 ,   n o .   3 ,   p p .   537 - 5 4 2 ,   A u g .   2 0 0 7 .   [9 ]   Da v id   H y y p io ,   “ M it ig a ti o n   o f   Be a rin g   El e c tro - Ero sio n   o f   In v e rter - F e d   M o t o rs  th r o u g h   P a ss iv e   Co m m o n - M o d e   V o l tag e   S u p p re ss io n ” ,   I EE E  T r a n s.  In d .   El e c tro n ics . ,   v o l.   4 1 ,   n o .   2 ,   p p .   5 7 6 - 5 8 3 ,   M a r/A p r.   2 0 0 5 .   [1 0 ]   A rn a u d   V id e t,   P h il i p p e   L e   M o ig n e ,   Na d ir  Id ir,   P h il i p p e   Ba u d e ss o n ,   a n d   X a v ier  Cim e ti è re ,   “ A  Ne w   C a rrier - Ba s e d   P W M   P r o v id in g   Co m m o n - M o d e - Cu rre n t  Re d u c ti o n   a n d   DC - B u s  Ba lan c in g   f o r  T h re e - L e v e l  I n v e rters ” ,   IEE E   T ra n s.  I n d .   El e c tro n ics ,   v o l.   5 4 ,   n o .   6 ,   p p .   3 0 0 1 - 3 0 1 1 ,   De c .   2 0 0 7 .   [1 1 ]   M o h a n   M .   Re n g e   a n d   Hira lal  M .   S u ry a w a n sh i,   “ M u lt il e v e l  In v e rter  to   Re d u c e Co m m o n   M o d e   V o lt a g e   in   A C   M o to r   Driv e s Us in g   S P W M   T e c h n iq u e ” ,   J o u r n a l  o f  Po we r  El e c tro n ics ,   V o l.   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   21 - 2 7 ,   Ja n .   2 0 1 1 .   [1 2 ]   C. Bh a ra ti   Ra ja,  S .   Ra g h u ,   “ Co m p a ra ti v e   A n a l y sis  o f   Di ff e r e n t  P W M   T e c h n iq u e s  t o   Re d u c e   th e   Co m m o n   M o d e   V o l tag e   in   T h re e - L e v e l  Ne u tral - P o in t - Clam p e d   In v e rters   f o r  V a riab le  S p e e d   In d u c ti o n   Driv e s ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l  3 ,   n o   1 ,   p p . 1 0 5 - 1 5 5 ,   M a rc h   2 0 1 3   [1 3 ]   R. S .   Ka n c h a n ,   P . N.  T e k w a n ian d   K.  G o p a k u m a r,   “ T h re e - Lev e l   In v e rter  S c h e m e   W it h   Co m m o n   M o d e V o lt a g e   El im in a ti o n   a n d   DC  L in k   Ca p a c it o r V o lt a g e   Ba lan c in g   f o r  a n   Op e n - En d   W in d in g   In d u c ti o n   M o to r  Driv e ” ,   IEE E  T ra n s.  Po we r E lec tro n . ,   v o l .   2 1 ,   n o   6 ,   p p .   1 6 7 6 - 1 6 8 3 ,   N o v .   2 0 0 6 .   [1 4 ]   C  Bh a ra ti ra ja,  Ha rsh a v a rd h a n   Re d d y ,   S u n k a v a ll i  S a ty a   S a i  S u m a ,   N  S riRam s a i ,   “ F P G A   Ba se d   De sig n   a n d   V a li d a ti o n   o f   A s y m m e tri c a l  Re d u c e d   S w it c h   M u lt il e v e l  In v e rt e r” ,   In ter n a ti 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 ms . ,   v o l  7 ,   n o   2 ,   p p .   70 - 8 5 ,   Ju n e   2 0 1 6   [1 5 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,   S.   Je e v a n a n th a n ,   R.   L a th a ,   “ V e c to r  S e lec ti o n   A p p ro a c h - b a se d   He x a g o n a l  H y ste r e si s  S p a c e   V e c to r   Cu rre n t  Co n tro ll e r  f o r  a   T h re e - p h a se   Dio d e   Clam p e d   M L I   w i th   Ca p a c it o r  Vo lt a g e   Ba lan c in g ”,   IET   Po we r   El e c tro n ics ,   v o l.   9 ,   Iss u e   7 ,   p p .   1 3 5 0 - 1 3 6 1 ,   8   J u n e   2 0 1 6 .   [1 6 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,    S .   Je e v a n a n th a n ,   J.L .   M u n d a ,   a n d   R.   L a th a ,   “ Im p ro v e d   S VP W M   v e c to r  se lec ti o n   a p p ro a c h e s  in   OV M   re g io n   t o   re d u c e c o m m o n - m o d e   v o lt a g e   f o r  th re e - lev e l  n e u tral  p o in t   c lam p e d   in v e rter ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l   o f  El e c trica l  Po we r  &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   7 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 8 5 – 2 9 7 ,   Oc t.   2 0 1 4   [1 7 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,    S .   Je e v a n a n th a n ,   a n d   R.   L a th a ,   “ F P GA   b a se d   p ra c ti c a l  im p le m e n tatio n   o f   N P C - M L I  w it h   S VP W M   f o r  a n   a u to n o m o u s   o p e ra ti o n   P V  s y ste m   w it h   c a p a c it o r  b a lan c in g ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c t ric a l  Po we r  &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   6 1 ,   n o .   1 ,   p p .   4 8 9 – 5 0 9 ,   Oc t.   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.