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 .   4 Dec em b er   2017 ,   p p .   1 5 3 4 ~ 1 5 4 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 4 . pp 1 5 3 4 - 1547          1534       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   A Nov el App ro a ch f o Spa ce  Vec to r Ba sed PWM  Al g o rith m  f o Dio de Cla m ped  T hree level  VSI  Fe d Induct io n Mo tor Drive       Deba nja n Ro y 1 M a dh u si ng h 2 ,   T a pa s   Ro y 3   1, 2   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g i n e e rin g ,   Na ti o n a l   I n stit u te  o f   T e c h n o lo g y   Ja m sh e d p u r ,   I n d ia   S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Ka li n g a   In stit u te o f   In d u strial  T e c h n o l o g y   Un iv e r sit y ,   Bh u b a n e s w a r ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 7 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   No v   2 4 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Dec   3 ,   2 0 1 7       P e rf o rm a n c e   o f   v o lt a g e   so u rc e   i n v e rter  d e p e n d o n   p u lse   w id th   m o d u latio n   a lg o rit h m s.  V a rio u a lg o rit h m e x ist  f o c o n v e n ti o n a sp a c e   v e c to a w e ll   a s   sp a c e   v e c to b a se d   b u c lam p e d   p u lse   w id th   m o d u latio n   f o m u lt il e v e l   in v e rter  in   th e   li tera tu re .   I n   th is  p a p e a p p ro p riate   re g io n   se lec ti o n   a lg o rit h m   f o c o n v e n ti o n a sp a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n   (CS VP W M a n d   b u s   c la m p e d   p u lse   w id th   m o d u lati o n   (BC P W M tec h n i q u e a re   p r o p o se d   f o d io d e   c lam p e d   th re e   lev e v o lt a g e   so u rc e   in v e rter.  T h e   p ro p o se d   tec h n iq u e s   a re   i m p le m e n ted   o n   a   th re e   lev e v o lt a g e   so u rc e   in v e rter   fe e d in g   p o w e to   in d u c ti o n   m o to d riv e   f o o p e n   lo o p   o p e ra ti o n .   T h e   sc h e m e a r e   si m u late d   in   M AT LAB/S IM UL INK   e n v iro n m e n ts.   T h e   m e rit   o f   p ro p o s e d   re g io n   se lec ti o n   a lg o rit h m   is  tes ted   a n d   v e rif i e d   th r o u g h   sim u latio n   re su lt .   F u r th e r   p e rf o r m a n c e   c o m p a riso n b e twe e n   S VP W M   a n d   BC P W M   f o d if fe re n m o d u latio n   in d e x   a re   d isc u ss e d .       K ey w o r d :   B u s   cla m p i n g   P W   C o n v en t io n al  s p ac v ec to r   P W   Har m o n ic  d is to r tio n   Mu ltil e v el  i n v er ter   R eg io n   s elec tr io n     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 :   Deb an j an   R o y ,     Sch o o l o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Natio n al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y ,   J a m s h ed p u r ,   J h ar k h a n d   -   8 3 1 0 1 4 ,   I n d ia .   E m ail:  2 0 1 4 r s ee 0 0 6 @ n itj s r . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   No w ad a y s ,   m u ltil e v el  i n v er ter   b ec o m e s   v er y   p o p u lar   i n   h i g h - p o w er   m ed iu m   v o lta g ap p licatio n s .   T h m o s i m p o r tan to p o lo g ies  f o r   m u lti lev el  i n v er ter s   ar g iv e n   i n   [ 1 ] - [ 2 ] .   T h er ex is d if f er e n t y p e s   o f   co n v e n tio n al   an d   ad v a n ce d   P W tech n iq u e s   f o r   m u lti lev el   in v er ter s   [ 3 ] - [ 4 ] .   ( SHEP W M)   an d   C o n v e n tio n al   Sp ac Vec to r   P W ( C SVP W M)   ar m o s p o p u lar   co n v e n tio n al  P W s tr ate g i es  f o r   th r ee   le v el     in v er ter s   [ 5 ] - [ 6 ] .   B u s   C la m p i n g   P W ( B C P W M)   tech n iq u is   o n o f   th m o s p o p u l ar   ad v an ce d   P W tech n iq u f o r   m u l tile v el  in v er t er s   [ 7 ] - [ 9 ] .     I n   t h is   p ap er ,   MO S FET   b a s ed   th r ee - lev e d io d cla m p e d   in v er ter   i s   co n s id er ed .   An   ad v an ce d   P W tech n iq u i.e .   s p ac v ec to r   b ased   b u s   cla m p in g   P W is   in tr o d u ce d   i n   [ 9 ] .   B C P W M   is   b etter   co m p ar ed   to   co n v en tio n al  SVP W in   r esp ec o f   cu r r en r ip p le;  s w itc h in g   lo s s   is   g i v e n   in   [ 9 ] - [ 1 2 ] .   A   n o v el  ap p r o ac h   h as  b ee n   p r o p o s ed   f o r   im p le m en tin g   t h ese  b o th   P W tech n iq u es  i s   in tr o d u ce d   in   [ 1 1 ] .   I n   th is   p ap er   th m o d i f ied   ap p r o ac h   is   d is cu s s e d   an d   v er if ied   in   M A T L A B /SI MU L I NK  o n   a n   o p en   lo o p   th r ee - p h ase  i n d u c tio n   m o to r .       T h er ar d if f er en tec h n iq u es   to   i m p le m e n co n v e n tio n al  a s   w ell  ad v a n ce d   P W tech n i q u es  f o r   th r ee - le v el   in v er ter .   T h o s tec h n iq u es   ar b ased   o n   m ap p i n g   co n ce p t   [ 5 ] - [ 1 0 ] .   I n   th i s   p ap er   n e w   tec h n i q u e   is   in tr o d u ce d   to   i m p le m e n C SVP W an d   B C P W tec h n iq u es  f o r   th r ee - le v el  i n v er ter .   T h p r o p o s ed   tech n iq u is   b ased   o n   al g eb r aic  eq u atio n s .   I t is ea s y   to   u n d er s tan d   as  w ell  a s   s i m p le  to   i m p l e m en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N o ve l A p p r o a ch   fo r   S p a ce   V ec to r   B a s ed   P W M A lg o r ith m   fo r   …  ( Deb a n ja n   R o y )   1535   T h ef f ec ti v en e s s   o f   t h p r o p o s ed   tech n iq u is   ac h iev ed   b y   p r o p er   s im u latio n   o f   th r ee - lev el   in v er ter   i n   M A T L A B .   I is   o b s er v ed   th at  t h B C P W tech n iq u e,   b ased   o n   p r o p o s ed   te ch n iq u h a s   all  t h ad v an ta g es  co m p ar ed   to   C SV P W tech n iq u e.   Fu r t h er ,   f o r   h ig h er   ( ab o v th r ee )   lev el  i n v er ter ,   th is   tech n iq u e   is   also   ap p lica b le.       2.   CSVP WM   T E CH NI Q U E   F O T H RE E - L E VE L   I N VE RT E R   T h h ex a g o n   f o r m ed   b y   s p ac v ec to r s   f o r   t h r ee - le v el  in v e r ter   is   s h o w n   i n   F ig u r e   1 .   I co n s is ts     o f   2 7   n u m b er   o f   s p ac v ec to r s .   T h er ar f o u r   k i n d s   o f   s p a ce   v ec to r s   n a m el y   lar g e,   m ed i u m ,   s m all  a n d   ze r o .   T h er ar s ix   n u m b er   o f   lar g e ,   s ix   n u m b er   o f   m ed i u m ,   th r e n u m b er   o f   ze r o   an d   1 2   n u m b er   o f   s m al s p ac e   v ec to r s   in   t h h e x ag o n .   Ou t   o f   t w el v n u m b er s   o f   s m al s p ac v ec to r s ,   s ix   ar k n o w n   as  r ed u n d a n c y     s p ac e - v ec to r s .   T h h e x a g o n   is   d iv id ed   i n to   s ix   s ec to r s   o f   eq u al  d u r atio n   o f   6 0   w h ic h   is   s h o w n   in   Fi g u r e   1 T h er h as  b ee n   d if f er e n ap p r o ac h es  r ep o r ted   in   th liter atu r i.e .   ca r r ier   b ased   a p p r o ac h   an d   p r o g r am   b ased   ap p r o ac h .   I n   p r o g r am   b ased   ap p r o ac h   co n ce p o f   m ap p in g   i s   in tr o d u ce d   in   [ 1 3 ] .   E ac h   s ec t o r   h as   f o u r   r eg io n s .   So   f o r   g en er ati n g   r e f er en ce   v ec to r   th s ec to r ,   r eg io n   an d   v ec to r   s eq u en ce   s elec tio n   ar v er y   i m p o r tan t.  Af ter   s ec to r   s elec tio n ,   i n   w h ic h   r eg io n   t h r ef er e n ce   v ec to r   is   lo ca ted   is   n ee d ed   to   b f in d   o u t.  A f ter   r e g io n   s elec tio n ,   t h r ef er en ce   v ec to r   is   g e n er ated   b y   ap p l y in g   n ea r b y   s p ac v ec to r s .                                           Fig u r 1 .   Div is io n   o f   s ec to r s   an d   r eg io n s   f o r   th r ee - lev e l in v e r ter       3.   B CP WM   T E CH NIQ U E   F O T H RE E - L E VE L   I NVER T E R   B u s   cla m p ed   P W tech n iq u is   o n o f   th m o s p o p u lar   ad v an ce d   t y p o f   P W tech n iq u e .   I n   th is   tech n iq u e,   ea ch   p h ase  o f   i n v er ter   is   cla m p ed   to   o n o f   th DC   b u s   ter m in al s   f o r   ce r tain   d u r atio n   o v er   th e   f u n d a m en ta c y cle.   D u r i n g   th e,   cla m p i n g   d u r atio n ,   t h cla m p ed   p h ase   is   n o s w i tch in g   b u th e   o th er   t w o   p h ases   k ee p   s w itc h i n g .     B ased   o n   th r eg io n   o f   cla m p in g   f o u r   t y p es  o f   b u s   cla m p ed   P W n a m e l y   T YP E 1 ,   T Y P E I I ,   T Y P E I I I   an d   T YPE  I ca n   b d ef in ed   [ 9 ] .   T h clam p i n g   r eg io n   an d   th cla m p in g   p h ase  f o r   T YP E   I I   B C P W a r s h o w n   i n   F ig u r e   2 .   I n   ea ch   s ec to r ,   th er h a s   c la m p ed   p h ase.   So   cla m p i n g   d u r atio n   i s   6 0 °.  T h is   B C P W is   p o p u lar ly   k n o w n   as 6 0 ° B C P W tech n iq u e.   I n   s ec to r   1 ,   R - p h ase  g ets  cla m p ed   to   p o s itiv DC   b u s   w h e r ea s   in   s ec to r   4 ,   R - p h ase  is   cl a m p ed   to   n eg at iv D C   b u s .   So   o v er   f u n d a m en tal  c y cle,   t h to tal  cl a m p in g   d u r atio n   is 1 2 0 °.  I h a s   b ee n   o b s er v ed   th at   at  h i g h   m o d u latio n   in d e x   t h i n v er ter   p er f o r m s   b ette r   in   B C P W co m p ar ed   to   co n v e n tio n al   P W tech n iq u es [ 9 ] .     V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 V 10 V 11 V 12 V 13 V 14 V 15 V 16 V 17 V 18 1 0 0 0 - 1 - 1 1 - 1 - 1 10 - 1 1 1 0 00 - 1 11 - 1 01 - 1 - 1   1 - 1 - 1 1 0 - 1 1 1 - 1 0 1 - 1 - 11 0 - 11 1 - 11 1 - 10 1 1 1 - 1 - 1 - 1 0 0 0 0 1 0 - 10 - 1 0 1 1 - 1 0 0 0 0 1 - 1 - 10 1 0 1 0 - 10 S e c t o r   I I S e c t o r   V V re f 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 .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 5 3 4     1 5 4 7   1536   V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 V 10 V 11 V 12 V 13 V 14 V 15 V 16 V 17 V 18 100 0 - 1 - 1 1 - 1 - 1 10 - 1 110 00 - 1 11 - 1 01 - 1 - 1 1 - 1 - 110 - 111 - 101 - 1 - 11 0 - 11 1 - 11 1 - 10 111 - 1 - 1 - 1 000 010 - 10 - 1 011 - 100 001 - 1 - 10 101 0 - 10 S e c t or  I I S e c t or  V R = 1 B =    1 Y = 1 R     1 B = 1 Y =    1     Fig u r 2 .   Sp ac v ec to r   d iag r am   f o r   T YP E   I I   clam p i n g       A t   s a m ca r r ier   f r eq u e n c y ,   t h s w itc h in g   lo s s   o f   in v er ter   is   less   f o r   B C P W as  co m p ar ed   t o   C SVP W w h er ea s   at  s a m s w itc h in g   f r eq u en c y   a n d   h i g h   m o d u lat io n   in d e x ,   th o u tp u cu r r en r ip p le  is   s ig n i f ica n tl y   les s   in   B C P W co m p ar ed   to   co n v en t io n a P W tech n iq u e s   [ 9 ] .   I n   th is   p ap er ,   T YP E   I I   B C P W is   s elec ted   f o r   an al y s is .         4.   P RO P O SE RE G I O SE L E CT I O T E CH NI Q U E   Fo r   g en er atin g   t h r ef er en ce   v ec to r ,   th r eg io n   i n   w h ic h   t h r ef er en ce   v ec to r   is   lo ca ted   n ee d s   to   f i n d   o u t.  I n   t h p r o p o s ed   m et h o d ,   th ac t u al  s ec to r   co n ta i n i n g   th e   tip   o f   t h r ef er e n ce   s p a ce   v ec to r   n ee d   n o t   b id en ti ed .   A   g e n er al  m eth o d   is   p r o p o s ed   in   [ 1 3 ]   f o r   th m u ltil e v el  i n v er ter s .   T h SVP W is   i m p le m e n ted   u s i n g   m ap p in g   co n ce p t.   T h e   p r o p o s ed   m et h o d   is   to   id en tify   th ce n ter   o f   s u b - h e x a g o n   co n ta in i n g   th e   r ef er en ce   s p ac v ec to r .     Usi n g   th ce n ter   o f   th s u b h e x ag o n ,   th r ef er e n ce   s p ac v ec to r   is   m ap p ed   to   th i n n er   m o s s u b   h e x ag o n ,   an d   th s w itc h i n g   s eq u e n ce   co r r esp o n d in g   to   t w o - le v el  in v er ter   is   esteb lis h ed .   A   n e tech n iq u b ased   o n   alg eb r aic  eq u atio n s   is   p r o p o s ed   in   t h is   p ap er   to   f in d   o u t h r e g io n   i n   a n y   s ec to r .   T h er e   ar f o u r   r eg io n s   in   s ec to r   f o r   th r ee   lev el  i n v er ter   as  s h o w n   in   th Fig u r e   2 .   Fig u r 3   s h o w s   t w o   co n s ec u ti v e   s ec to r s   ( s ec to r   1   a n d   s ec to r   2 ) .   As  th e   h e x a g o n   is   s y m m etr ic ,   th e   p r o ce d u r f o r   r eg io n   s ele ctio n   i n   o n s ec to r   is   ap p licab le  to   o th er   s ec to r s .         V D C V D C / 4 3 V D C / 4 x y 1 2 3 4 1 2 3 4 V 0 V 1 0 0 0 1   1   1 - 1 - 1 - 1 V 1 3 V D C / 2 V 7 V 1 4 V 2 V 3 V 1 5 V 8 0 - 1 - 1 1   0   0 0   0   - 1 1   1   0 1   0   - 1 1   1   - 1 0   1   - 1 - 1   1   - 1 0   1   0 1   0   - 1 S e c t o r 1 S e c t o r 2 V 2 7 V 2 5 V 1 9 1 - 1 - 1 V 2 0 4 3 DC V 2 3 DC V     Fig u r 3 .   R eg io n   s elec tio n   tec h n iq u f o r   s ec to r   1   an d     2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N o ve l A p p r o a ch   fo r   S p a ce   V ec to r   B a s ed   P W M A lg o r ith m   fo r   …  ( Deb a n ja n   R o y )   1537     C o n s id er   ze r o   v ec to r s   (   V 0 ,   V 25 ,   V 27   )   as   o r ig i n ,   t h co -   o r d in ates   f o r   o t h er   v ec to r s   in   s ec to r   ca n   b f o u n d   i n   x - y   p lan e   as   s h o w n   Fi g u r e   4.   T h x   co o r d in ate  is   in   p h a s w i th   t h s tar tin g   v ec to r   o f   a n y   s ec to r   an d   y   co o r d in ate  is   p er p en d ic u lar   to   th x   co o r d in ate.   T h eta  ( )   is   th an g le  b et w ee n   th r ef er en ce   v ec to r   an d   th s tar ti n g   v ec to r   o f   a n y   s ec to r .   T h co - o r d in ates f o r   d if f er en v ec to r s   in   s ec to r   1   ar as f o llo w s .       T ab le  1 .   T h P e r f o r m a n ce   o f   T h C o - o r d in ates  F o r   D if f er e n V ec to r s   in   S ec to r   1   V e c t o r   N a me   C - o r d i n a t e ( X , Y )   V 0 , V 27 ,   V 25   Z e r o   ( 0 , 0 )   V 1 , V 19   S mal l   ,0 2 DC V   V 13   L a r g e   ,0 DC V   V 7                             V 14       V 2 , V 20     M e d i u m       L a r g e       S mal l   3 ,0 4 DC V     3 , 22 DC DC V V        3 , 44 DC DC V V          Fo r   r eg io n   s elec tio n ,   t w o   al g eb r aic  eq u atio n s   ar n ee d ed   t o   f o r m .   On eq u atio n   is   f o r   s tr aig h lin b et w ee n   v ec to r s   V 1   an d   V 2 .   O th er   eq u at io n   i s   f o r   s tr ai g h li n b et w ee n   v ec to r s   V 1   an d   V 7 .   T h eq u atio n s   ar e   as f o llo w s .     3   ( ) 2 DC V yx                                       ( 1 )       3   ( ) 2 DC V yx                                          ( 2 )     T h r ef er en ce   v ec to r   r e f V   h as t w o   co m p o n e n t s       1    r e f x V C o s                                          ( 3 )     1    r e f y V S i n                                           ( 4 )     No w   b y   u s i n g   ( 1 ) ,   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   th y   co m p o n e n t s   co r r esp o n d in g   1 x   ca n   b f o u n d   o u t   f o r   r eg i o n   s elec tio n .   B y   p u ttin g   ( 3 )   in   ( 1 )   an d   ( 2 ) ,   th f o llo w i n g   y   co m p o n e n t v a lu e s   ar ac h iev ed .     1 1 1 3   ( ) 2 DC V yx                                      ( 5 )     2 2 1 3   ( ) 2 DC V yx                                       ( 6 )     No w   b y   co m p ar i n g   th ab o v co o r d in ates,  it c an   b f o u n d   o u t i n   w h ich   r e g io n   t h r ef er e n ce   v ec to r   is   lo ca ted .   T h co n d itio n s   f o r   r eg io n   s elec tio n   ar tab u lated   in   T a b le  2 .   Fo r   o th er   s ec to r ,   th r eg io n   s elec tio n   is   s a m as t h at  f o r   s ec to r   1   ex p ec t th x - y   co o r d in ate  s h i f ted   b y   6 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 .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 5 3 4     1 5 4 7   1538   T ab le  2 C o n d itio n s   f o r   r eg io n   s elec tio n   i n   s ec to r   1   R e g i o n   C o n d i t i o n         1   1 0 / 4 DC xV     a n d                       0 6 0      Or   1 / 4 / 2 D C D C V x V    a n d     1 1 1 yy       2       1 / 4 / 2 D C D C V x V     a n d     1 1 1 3 / 4 DC y y V      Or   1 / 2 3 / 4 D C D C V x V     a n d 2 2 1 3 / 4 DC y y V        3   1 / 2 3 / 4 D C D C V x V     a n d       1 2 2 yy     Or    1 3 / 4 D C D C V x V     a n d       0 3 0    4   C o n d i t i o n s   f o r   r e g i o n s 1   ,   2   a n d     3   a r e   n o t   sat i sf i e d   t h e n   r e g i o n   4   w i l l   b e   se l e c t e d       5.   VE C T O SE Q U E NC E   AN DWE L L   T I M E   CALC UL AT I O F O CS VP WM   Fo r   g en er ati n g   t h r ef er e n ce   v ec to r   in   an y   r e g io n   o f   a n y   s ec t o r   th f o llo w in g   t w o   co n d itio n s   s h o u ld   b s atis f ied :   a.   On l y   o n s w itc h   i s   s w itc h ed   d u r in g   s tate  tr a n s it io n .   T h at  is   t r an s itio n   f r o m   s tate  1   to   s tate  - 1   an d   v ice - v er s is   n o t a llo w ed .   b.   Fin al  s tate  o f   t h p r esen s a m p le  is   th f ir s s tate  o f   t h n e x t s a m p le.   T h v ec to r   s eq u en ce   in   ea c h   r eg io n   i s   s elec ted   i n   s u c h   w a y   t h at  t h ab o v t w o   co n d itio n   s ati s f y .   T h v ec to r   s eq u en ce s   f o r   d if f e r en t r eg io n s   in   s ec to r   1   ar tab u lated   in   T ab le  3 .         T ab le  3 Vec to r   s eq u en ce   f o r   d if f er e n t r eg io n   in   s ec to r   1   R e g i o n   V e c t o r   S e q u e n c e         1         V 27                 V 19                V 20              V 0                 V               V               V 25      ( - 1 - 1 - 1 )   ( 0 - 1 - 1 )     ( 0 0 - 1 )     ( 0 0 0 )     ( 1 0 0 )       ( 1 1 0 )       ( 1 1 1 )                                         2       V 19                      V 20                   V 7                   V 1                   V 2   (0 - 1 - 1 )             ( 0 0 - 1 )           ( 1 0 - 1 )       ( 1 0 0 )           ( 1 1 0 )                                       3                             V 19                 V 13                   V 7                 V 1   (0 - 1 - 1 )         ( 1 - 1 - 1   )           ( 1 0 - 1 )           ( 1 0 0 )                                       4     C o n d i t i o n s   f o r   r e g i o n 1   ,   2   a n d     3   a r e   n o t   sa t i sf i e d   t h e n   r e g i o n   4   w i l l   b e   se l e c t e d         B y   v o lt - s ec   b alan ce   t h d w ell  ti m e s   ar ca lcu lated   an d   tab u l ated   in   T ab le  4   f o r   s ec to r   1.       W h er S T Sa m p le  T i m a b c T T T     m Mo d u latio n   I n d ex 2 (/ 3 ) r e f D C VV     Fig u r e   4   s h o w s   t h ti m i n g   d iag r a m   f o r   r eg io n   1   in   s ec to r   1 .   I is   o b s er v ed   th at  at  ti m o n l y   o n e   s w itc h   is   s w i tch ed   f o r   ea ch   tr an s it io n .   T h ti m i n g   d iag r a m s   f o r   o th er   r eg io n s   in   s ec to r   1   ar e   as p er   T ab le  3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N o ve l A p p r o a ch   fo r   S p a ce   V ec to r   B a s ed   P W M A lg o r ith m   fo r   …  ( Deb a n ja n   R o y )   1539   V 2 7 - 1 - 1 - 1 V 1 9 0 - 1 - 1 V 2 5 1 1 1 V 2 1 1 0 V 1 1 0 0 V 0 0 0 0 V 2 0 0 0 - 1 V 2 1 1 0 V 1 1 0 0 V 0 0 0 0 V 2 0 0 0 - 1 V 1 9 0 - 1 - 1 V 2 7 - 1 - 1 - 1 V R Z V B Z V Y Z T b / 8 T a / 4 T c / 4 T a / 4 T b / 4 T c / 4 T b / 8 T a / 4 T c / 4 T b / 4 T a / 4 T c / 4 T b / 4 V D C / 2 - V D C / 2 T s / 2 T s T s / 2     Fig u r 4 .   T im in g   d iag r a m   o f   v ec to r   s eq u en ce   f o r   r eg io n   1   in   s ec to r   1   f o r   C SVP W M       T ab le  4 Dw el l ti m es  f o r   s ec to r   1   R e g i o n                                     V e c t o r s   D w e l l   T i me   1   V 1   2   ( / 3 )   aS T T m S i n     V V 27  V 25   1 2   ( / 3 )   bS T T m S i n    V 2   2       cS T T m S i n   2   V 1   V 19   1 2       aS T T m S i n    V 7   2   ( / 3 )   1 bS T T m S i n    V V 20   1 2   ( / 3 )   cS T T m S i n    3   V 1   V 19   2 2   ( / 3 )   aS T T m S i n    V 7   2 bS n TT m S i   V 13   2   ( / 3 ) 1   cS T T m S i n    4   V 14   2     1   aS T T m S i n    V 7   2   ( / 3 )   bS T T m S i n     V V 20   2 2   ( / 3 )   cS T T m S i n        6.   VE C T O SE Q U E NC E   AN DWE L L   T I M E   CALC UL AT I O F O B CP WM   Fo r   g en er ati n g   t h r ef er e n ce   v ec to r   in   an y   r e g io n   o f   a n y   s ec t o r   th f o llo w in g   t w o   c o n d itio n s   s h o u ld   b s atis f ied :   a.   On l y   o n e   s w i tch   is   s w itc h ed   d u r in g   s tate  tr a n s i tio n .   T h at  is   t r an s itio n   f r o m   s tate  1   to   s tate   - 1   an d   v ice - v er s i s   n o t a llo w ed .     b.   Fin al  s tate  o f   t h p r esen s a m p le  is   th f ir s s tate  o f   t h n e x t s a m p le.     T h v ec to r   s eq u en ce   in   ea c h   r eg io n   i s   s e lecte d   in   s u c h   w a y   th at  t h ab o v t w o   co n d it io n s   s atis f y .   T h v ec to r   s eq u en ce s   f o r   d if f er e n r eg io n s   in   s ec to r   1   a r tab u lated   i n   T ab le   5 a .   Dw e ll  ti m e s   f o r   s ec to r   1 as  s h o w n   in   T ab le  5 b                     T ab le  5 a .   Vec to r   s eq u en ce   f o r   d if f er e n t r eg io n   in   s ec to r   1   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 .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 5 3 4     1 5 4 7   1540   R e g i o n   V e c t o r   S e q u e n c e   C l a mp e d   P h a se     1     V 1             V 2               V 25   ( 1 0 0 )   ( 1 1 0 )     ( 1 1 1 )     +R     2     V 2                 V 1                 V 7   ( 1 1 0 )         ( 1 0 0 )         ( 1 0 - 1)     +R     3     V 1                 V                 V 13   ( 1 0 0 ) ( 1 0 - 1 )   ( 1 - 1 - 1)     +R     4     V 2             V 14                 V 7   ( 1 1 0 )     ( 1 1 - 1 )         ( 1 0 - 1)     +R       T ab le  5 b .   Dw ell  ti m e s   f o r   s ec t o r   1   R   V e c t o r s   D w e l l   T i me     1   V 1   2   ( / 3 )   aS T T m S i n     V 0   1 2   ( / 3 )   bS T T m S i n    V 2   2     cS T m T S i n     2   V 1   1 2       aS T T m S i n    V 7   2   ( / 3 )   1 bS T T m S i n    V 2   1 2   ( / 3 )   cS T T m S i n      3   V 1   2 2   ( / 3 )   aS T T m S i n    V 7   2 bS T m T S i n   V 13   2   ( / 3 ) 1   cS T T m S i n      4   V 14   2     1   aS T T m S i n    V 7   2   ( / 3 )   bS T T m S i n     V 2   2 2   ( / 3 )   cS T T m S i n        Fig u r e   6 ( a)   an d   6 ( b )   s h o w   t h ti m i n g   d iag r a m s   o f   v ec to r   s eq u en ce   f o r   r eg io n   1   an d   r e g io n   4   o f   s ec to r   1 .   I is   o b s er v ed   th at  R   p h ase  g et s   cla m p ed   to   p o s itiv DC   b u s   ter m i n al.   I n   s i m ila r   f ash io n   t h o th er   s ec to r s   ca n   b an al y ze d .       V 2 1 1 0 V 1       1 0 0 T a   / 2 T a   / 2 T c   / 2 T b   / 2 T c   / 2 V R Z V Y Z V B Z T s / 2 T s / 2 T s V D C / 2 V D C / 2 V 2 5 1 1 1 V 1       1 0 0 V 2 1 1 0 V D C / 2 + R   C l a m p e d V 2 1 1 0 V 1 4       1 1 - 1 T c   / 2 T c   / 2 T a   / 2 T b   / 2 T a   / 2 V R Z V Y Z V B Z T s / 2 T s / 2 T s V D C / 2 - V D C / 2 V 7 1 0 - 1 V 2 1 1 0 V D C / 2 V 1 4       1 1 - 1 + R   C l a m p e d                                             ( a)                                                                                                                                                           ( b )     Fig u r 6   ( a) .   T im i n g   d ia g r a m   o f   v ec to r   s eq u e n ce   f o r   r eg io n   1   in   s ec to r   1   f o r   B C P W ( b ) .   T im i n g   d ia g r a m   o f   v ec to r   s eq u en ce   f o r   r eg io n   4   i n   s ec to r   1   f o r   B C P W M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N o ve l A p p r o a ch   fo r   S p a ce   V ec to r   B a s ed   P W M A lg o r ith m   fo r   …  ( Deb a n ja n   R o y )   1541   7.   SI M UL AT I O R E S UL T AND  CO M P ARIS O ST UD Y   T h alg o r ith m s   u s in g   p r o p o s e d   r eg io n   s elec tio n   tec h n iq u f o r   co n v en tio n a SVP W an d   B C P W f o r   th r ee - lev e in v er ter   ar v er if ied   th r o u g h   s i m u latio n   o n   4 KW   4 0 0 5 0 Hz  1 4 3 0   r p m   i n d u ctio n   m o to r   d r iv s u p p lied   f r o m   th r ee   p h ase  th r ee   lev el  d io d cla m p ed   in v er ter .   A   co m p ar is o n   h as  b ee n   s tu d ied   f o r   d if f er e n P W tec h n iq u u s i n g   t h r ee   p h a s i n d u c tio n   m o to r .   T h in v er ter   i s   m o d elled   u s i n g   MA T L A B /SIM U L I NK.   T h c o m p ar is o n   i s   co n s id er ed   f o r   s a m s a m p li n g   f r eq u en c y .   B u f sw   o f   C SVP W is   1 . 8 6 6 6 7   tim es t h at  o f   b u s   cla m p in g   P W M.   T h s im u lat io n   i s   d o n b y   co n s i d er in g   t h f o ll o w i n g   co n d itio n s :   1.   DC   b u s   v o lta g e,   V DC 4 0 0   V   2.   5   HP ,   3   p h ase,   3   w ir e,   2 3 0   V,   4   p o le  s q u ir r el  ca g i n d u ct io n   m o to r   w it h   p ar a m eter s   r s   =   0 . 5 3 1 Ω , r r   0 . 4 0 8 Ω ,   J   0 . 1 k g   2 m L ls   = L lr   =   2 . 5 2 m H,   L ls   8 4 . 7 m H.   3.   Mo d u latio n   i n d ex =0 . 9 ; S w itc h in g   f r eq u e n c y ,   f sw   1 0 k Hz.                              ( a)     Fig u r 7 .   Si m u latio n   r esu l ts Vp , V L , I N L   an d   th eir   h ar m o n ic  an al y s is   at  n o   lo ad   f o r   m =0 . 9 .   ( a)   C SVP W ( b )   B C P W M     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 .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 5 3 4     1 5 4 7   1542         ( b )     Fig u r 7 .   Si m u latio n   r esu l ts Vp , V L , I N L   an d   th eir   h ar m o n ic  an al y s is   at  n o   lo ad   f o r   m =0 . 9 .   ( a)   C SVP W ( b )   B C P W M       T h p lo o f   p o le  v o ltag e s   ( V P ) ,   lin v o lta g e   (V L ) ,   li n c u r r en an d   h ar m o n ic  a n al y s is   o f   lin cu r r en t   f o r   b o th   t h P W   t ec h n iq u es   h as   b ee n   s h o w n   i n   Fig u r 7   an d   Fi g u r 8   u n d er   n o - lo ad   an d   f u ll  lo ad   r esp ec tiv el y   at  0 . 9   m o d u latio n   in d ex .   T h r m s   v al u o f   f u n d a m en tal  co m p o n e n is   3 6 0   f o r   C SVP W an d   3 6 1 . 3   f o r   f o r   B C P W M.   T h r m s   v al u o f   f u n d a m e n ta co m p o n e n o f   th m o to r   n o - lo ad   c u r r en I NL i s   3 . 7 1 2   A   f o r   C SVP W an d   3 . 7 3 8   A   f o r   C SVP W an d   B C P W r esp ec tiv el y .   T h to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   lin cu r r e n t is 2 . 6 5 % f o r   C SV P W an d   2 . 1 2 % f o r   B C PW at  n o   lo ad .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N o ve l A p p r o a ch   fo r   S p a ce   V ec to r   B a s ed   P W M A lg o r ith m   fo r   …  ( Deb a n ja n   R o y )   1543                                                      ( a)                                     ( b )     Fig u r 8 .   Si m u latio n   r esu l ts V L , I F L   an d   th e ir   h ar m o n ic  an a l y s i s   at  f u ll lo ad   f o r   m =0 . 9 .   ( a) C SVP W ( b ) B C P W M       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.