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 .   2 J u n 2 0 1 7 ,   p p .   835 ~ 8 4 3   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 2 . pp 8 3 5 - 843          835       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   Perf o r m a nce  Ana ly sis  of Mo dified  SVPWM  Strategi es for  Three P ha se Ca sc a ded Multi - l ev el I nv erte fed  In duc tion M o tor  Driv e       Ra v ik u m a B h u k y a 1 P .   Sa t is k u m a r 2   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g Un iv e rsity   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   Os m a n ia Un iv e rsit y I ndi a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma r   2 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   16 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p re se n ts  n e w   m o d ifi e d   sp a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n   tec h n iq u e ( P h a se   d is p o siti o n - S p a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n ,   A lt e rn a ti v e   P h a se   Op p o sit io n   d isp o siti o n -   S p a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n   a n d   P h a se   Op p o siti o n   d is p o sit io n - S p a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n )   a re   a n a ly z e d   f o th r e e - p h a se   c a sc a d e d   m u lt i - lev e in v e rter  f e d   in d u c ti o n   m o to f ro m   th e   p o in t   o f   v ie w   o f   th e   P h a se   v o lt a g e s,  li n e   v o lt a g e ,   sta to c u rre n t, s p e e d , t o rq u e   a n d   T o tal  h a rm o n ic  d isto rti o n . in   t h e   p ro p o se d   m o d if ied   tec h n iq u e   t h e   re f e re n c e   sig n a ls  a re   g e n e ra ted   b y   a d d in g   o f f s e v o lt a g e   to   th e   re f e r e n c e   p h a se   v o lt a g e s. T h is  m o d if ied   S VP W M   tec h n iq u e   d o e n o i n v o lv e   r e g io n   in d e n ti f ica ti o n , se c to id e n ti f ica ti o n   f o s w it c h in g   v e c to d e term in a ti o n   a a re   re q u ir e d   in   th e   c o n v e n ti o n a m u lt lev e S VP W M   tec h n iq u e , it   is  a lso   re d u c e th e   c o m p u tatio n   ti m e   c o m p a re d   to   th e   c o n v e n ti o n a sp a c e   v e c to P W M   tec h n iq u e . T h e   n e c e ss a r y   c a l c u latio n f o g e n e ra ti o n   o f   n e w   m o d if ied   S V P W M   f o th e   m o d u latio n   stra teg ies   h a v e   p re se n ted   in   d e tail .     It  is  o b se rv e d   th a th e   m o d if ied   S VP W M   m o d u latio n   e n su re e x c e ll e n t,   c lo se   to   o p ti m ize d   p u lse   d istri b u ti o n   re su lt a n d   T HD   is   c o m p a re d   to   f o f i v e - lev e l ,   se v e n - lev e l,   n in e - lev e a n d   e lev e n - lev e Ca sc a d e d   H - Brid e   M u l ti - lev e In v e rter  f e d   to   In d u c ti o n   m o to r.   T h e o re ti c a l   in v e stig a ti o n w e re   c o n f ir m e d   b y   th e   d ig it a sim u latio n u sin g   M AT LAB/S IM UL INK   so f t w a re .   K ey w o r d :   A P ODSVP W M     C ascad ed   in v er ter   I n d u ctio n   m o to r   Mo d if ied   SVP W M   Of f eset  v o ltag e   P DSVP W M   P ODSVP W M   T HD   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 :   R av i k u m ar   B h u k y a,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Un i v er s it y   C o lle g o f   E n g i n ee r in g   O s m an ia  U n i v er s it y ,   H y d er ab ad ,   T elan g an a,   I n d ia.   E m ail:  R k p u r n a n ai k 2 0 1 4 @ g m ail. co m ,   s atis h _ 8 0 2 0 @ y a h o o . co . in       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   th late  1 9 9 0 s ,   m u ltil e v el  i n v er ter s   ar th m o s attr ac ti v s o lu tio n   f o r   h ig h   p o w er   an d   m ed i u m   v o ltag e   d r iv w h e n   h ig h   p o w er   I GB T s   is   co m m er cia ll y   av ailab le  i n   t h m ar k e t.  Mu l tilev el   in v er ter s   ar i m p le m en ted   to   o v er co m t h d is ad v an tag e s   o f   tr ad itio n a t w o - le v el  in v er ter   [ 1 ] .   Mo r o n   th e   v ar io u s   m u ltil e v el  to p o lo g ies  an d   th e i r   ap p licatio n s   ca n   b f o u n d   i n   [ 2 ] .   Sin ce   th co n ce p o f   th m u lt ilev e P W M   in v er ter   w as   in tr o d u ce d   [ 3 ] .   Var io u s   m o d u latio n   s tr ate g ies  h av e   b ee n   d ev elo p ed   an d   s t u d ied   i n   g r ea t     d etail  [ 4 ] - [ 6 ] .   Sev er al  m u lticar r ier   tec h n iq u e s   h av e   d ev elo p ed   to   r ed u ce   th d is to r tio n   in   m u l tile v el  i n v e r ter ,   b ased   o n   th class i ca SP W w ith   tr ian g u lar   ca r r ier s ,   s o m m et h o d s   u s ca r r ier   d is p o s itio n   an d   o th er s   u s p h ase   s h i f ti n g   o f   m u l t ip le  ca r r ier   s ig n al s   [ 7 ] - [ 9 ] .   Mu ltil e v el  in v e r ter   s tr u ctu r es  h a v b ee n   d ev elo p ed   to   o v er co m e   s h o r tco m i n g s   i n   s o lid - s tate  s w itc h i n g   d ev ice  r ati n g s   s o   t h e y   ca n   b ap p lied   to   h ig h e r   v o ltag s y s te m s .     T h m u lti lev el  v o ltag s o u r ce   in v er ter s   [ 1 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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 3 5     8 4 3   836   I n   th is   p ap er   th Mo d if ied   SVP W ( P h ase  d is p o s itio n - Sp ac v ec to r   p u ls w id t h   m o d u latio n ,   A lter n ati v P h ase  Op p o s itio n   d is p o s itio n -   Sp ac v ec to r   p u ls w id th   m o d u latio n   an d   P h ase  Op p o s itio n   d is p o s itio n - Sp ac v ec to r   p u ls w id t h   m o d u latio n )   s tr ateg y   o f   f i v e - lev el,   s e v e n - lev el,   n in e - le v el  an d   elev e n - lev el  in v er ter s   ar co m p ar ed   f o r   T HD.   T h p ap er   m ai n l y   d e als  w i th   t h co m p u tatio n   an d   th co m p ar is o n   o f   th m o to r   h ar m o n ic  lo s s e s   o f   d if f er e n P W s o lu tio n s   a n d   w it h   t h s elec tio n   o f   th s o l u t io n s   p r o v id in g   th e   b est r esu lt s .   Fi n all y ,   t h d r iv h ar m o n ic  lo s s e s   w ill b co m p ar ed   f o r   ea ch   tech n iq u e.       2.   T H RE E - P H ASE   L E VE L   CASCAD E M UL T I - L E V E L   I NV E R T E R   T h th r ee   p h ase  N - lev e ca s ca d ed   m u ltil e v el  i n v er ter   ( C MI )   o r   Ser ies  H - b r id g Mu lti - Le v e I n v er ter   to p o lo g y   s h o w n   in   F ig u r 1 .   E ac h   ce ll  co n tai n s   f o u r   ac ti v s w itc h i n g   d ev ice  an d   m in i m u m   o f   o n d ca p ac ito r   to   f o r m   a   s i n g le - p h ase  H - b r id g i n v er ter . T h d if f er en ce ll s   ar co n n ec te d   a s   d ep icted   in   Fig u r 1     to   co n s tr u ct  a   t h r ee - p h a s co n f ig u r atio n .   W ith   t h is   co n f ig u r atio n ,   ea ch   ce ll   in   le g   w ill   p r o v id th r ee - le v el   o u tp u p h a s v o ltag e s   ( V aN ,   V bN   an d   V cN )   a n d   f i v le v el  lin v o ltag e s   ( V ab ,   V bc   a n d   V ca ) .   T h n u m b er   o f   in cr e m e n tal  v o l tag s tep   is   i n cr ea s ed   b y   co n n ec tin g   ad d itio n al  ce ll  in   s er ies,  w h er t h n u m b er   o f   p h ase   v o ltag e   is   f o r m u lated   a s   ( n th - ce ll * 2 ) +1 ,   an d   t h n u m b er   o f   lev el s   i n   li n v o lta g ar 2 M - 1 ,   w h er is   t h e   n u m b er   o f   lev e l in   p h a s v o lta g e   [ 1 1 ] .           Fig u r 1 .   N - le v el  ca s ca d ed   in v er ter       3.   P RO P O SE M O DIFIE S VP WM   T E CH NI Q UE   I n   t h SP W s c h e m f o r   t wo - lev el   i n v er ter s ,   ea ch   r ef er e n ce   p h a s v o ltag e   is   co m p ar e d   w i th   th e   tr ian g u lar   ca r r ier   an d   th in d i v id u al  p o le  v o lta g es  ar g e n e r ated ,   in d ep en d en o f   ea ch   o t h er   [ 1 2 ] .   T o   o b t ain   th m a x i m u m   p o s s ib le  p ea k   a m p lit u d o f   th f u n d a m e n tal   p h ase  v o lta g e,   in   li n ea r   m o d u latio n ,   co m m o n   m o d v o ltag e,   T offset ,   is   ad d ed   to   th r ef er en ce   p h a s v o lta g e s .   w h er th m a g n i tu d o f     T offset  is   g i v en   b y       T offset =                                                                  ( 1 )     I n   E q u atio n ,   T m ax  i s   th m ax i m u m   m a g n it u d o f   th t h r ee   s a m p led   r ef er en ce   p h a s v o lt ag es,  w h ile   T m in   is   th m i n i m u m   m ag n it u d o f   th t h r ee   s a m p led   r e f er en ce   p h a s v o lta g es,  i n   s a m p li n g   i n ter v al.     T h ad d itio n   o f   t h co m m o n   m o d v o lta g e,   T offset ,   r esu lt s   in   t h ac ti v i n v er ter   s w i tc h in g   v ec to r s   b ei n g   ce n ter ed   in   s a m p li n g   i n ter v al,   m a k i n g   th e   SP W tech n i q u eq u i v ale n to   t h m o d if ie d   r ef er en ce   P W M   tech n iq u e.   A b o v E q u at io n   i s   b ased   o n   th f ac t h at,   i n   s a m p lin g   i n ter v al,   th r e f er en c p h ase  w h ic h   h a s   lo w es m ag n it u d ( ter m ed   th e   m i n - p h ase)   cr o s s es  th e   tr ian g u lar   ca r r ier   f ir s t,  a n d   ca u s es  t h f ir s tr an s itio n   i n   th in v er ter   s w itc h i n g   s ta te.   W h ile  th r ef er e n ce   p h ase,   w h ich   h a s   th m a x i m u m   m a g n i tu d ( ter m ed   t h m a x - p h ase) ,   cr o s s es  th ca r r ier   last   an d   ca u s e s   th la s s w itc h i n g   tr an s itio n   in   t h in v er ter   s w itc h in g   s tates  i n   t w o   lev e m o d i f ied   r ef er e n ce   P W s ch e m e   [ 1 3 ] .   T h u s   t h e   s w itc h i n g   p er io d s   o f   t h a ctiv v ec to r s   ca n   b d eter m in ed   f r o m   t h ( m a x - p h ase  an d   m i n - p h ase)   s a m p led   r ef er en ce   p h a s v o lta g a m p lit u d es  in   t w o - lev e l   in v er ter   s c h e m [ 1 4 ] - [ 1 5 ] .   T o   o b tain   th m a x i m u m   p o s s ib le  p ea k   a m p lit u d o f   th f u n d a m e n tal  p h a s v o ltag e   in   lin ea r   m o d u latio n ,   th p r o ce d u r f o r   th is   is   g iv e n   in   [ 1 6 ] ,   an   o f f s et  ti m e,   o f f s et  T ,   is   ad d ed   t o   th r ef er en ce   p h a s e   v o ltag e s   w h er t h m a g n it u d o f   T offset   g iv en   E q u atio n   ( 2) - ( 7 ) .     V dc n   R   Y   B   Q5   Q6   Q7   Q8   V dc 2   R5   R6   R7   R8   V dc 2   Q1   Q2   Q3   Q4   V dc 1   R1   R2   R4   V dc 1   Pn3   Pn4   V dc n   V dc n   P1   P2   P3   P4   P5   P6     P7   P8   Pn1   Pn2   Qn1   Qn2   Qn3   Qn4   R n 2   R n 1   R3   R n 4   V dc 1   V dc 2   R n 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P erfo r ma n ce   A n a lysi s   o f Mo d ified   S V P W M S tr a teg ies fo r   Th r ee   P h a s C a s ca d ed   ….  ( R a viku ma r   B h u ky a )   837   T a =                                                                      ( 2 )     T b =                                                               ( 3 )     T c =                                                                   ( 4 )     T a ,T b   an d   T c   ar th i m a g i n ar y   s w i tch i n g   ti m p er io d s   p r o p o r tio n al  to   th i n s tan ta n eo u s   v alu e s   o f   th e   r ef er en ce   p h ase  v o lta g es.     T offset =            T m in                                        ( 5 )     T o =           T offeset                                        ( 6 )                                                       T offset =              T m in                                         ( 7 )       Sh o w n   i n   F ig u r 2 .   Mo d if ied   P h ase  d is p o s itio n - Sp ac e   v ec to r   p u ls w id t h   m o d u la tio n   p u ls e   g en er atio n ,   F ig u r 3 .   Mo d if i ed   P h ase  Op p o s itio n   d is p o s it io n - Sp ac v ec to r   p u ls e   w id t h   m o d u la tio n   p u ls e   g en er atio n   an d   Fig u r 4 .   M o d if ied   Alter n ati v P h a s O p p o s itio n   d is p o s itio n -   Sp ac e   v ec to r   p u ls w id th   m o d u latio n   p u ls g e n er atio n .           Fig u r 2 .     Mo d if ied   P D - SVP W p u ls g e n er atio n           Fig u r 3 .     Mo d if ied   P OD - SVP W p u ls g e n er atio n           Fig u r   4 .   Mo d if ied   A P OD - S VP W p u ls g en er atio n     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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 3 5     8 4 3   838   4.   SI M UL AT I O R E S UL T S   An   f iv le v el, s e v e n   lev el  n i n lev el  an d   ele v en   le v el  ca s ca d e d   m u lti lev el  i n v er ter   f ed   w ith   I n d u ctio n   m o to r   is   s i m u lated .   T h ca r r ier   f r eq u en c y   f i s   1   k Hz.   T h m o d u lati n g   p u l s es  ar g en er at ed   b y   t h co m p ar i n g   th r e f er en ce   w av e   w it h   t h e   t r ian g u lar   w a v es.   Fo r   m   le v el   ca s ca d ed   m u lti lev el   i n v er ter   m - 1   ca r r ier   w av e s   r eq u ir ed   an d   th s i m u latio n   s t u d y   is   ca r r ied   o u t u s i n g   M A T L A B /SIM U L I NK.     4 . 1 .   F iv e - lev el  M o dified  SVPWM   T ec hn iq ue   T h o u tp u v o ltag o f   t h in v e r ter   f o r   lin to   lin is   ab o u 4 1 0 w h e n   u s i n g   Mo d if ied   SVP W M. T h e   to tal  h ar m o n ic  d i s to r tio n   o f   t h o u tp u v o lta g is   ab o u 1 2 . 4 3 ( P D - SVP W M) ,   1 2 . 7 2 ( P OD - SVP W M)     an d   1 3 . 2 9 ( A P OD - S VP W M)   Fig u r 5 ,   Fig u r 6 ,   an d   Fig u r 7 .   Sh o w n   i n   t h h ar m o n ic  s p ec tr u m   f o r   th e   L i n v o lta g o f   t h in v er ter .   I is   o bs e r v e d   th a t   t h e   s ig n i f ic a n h a r m o n i c s   a r   l o c a t e d   a r o u n d     th e     c a rri e   f r e q u e n c y     f f or   t h e   l in e   v o l t a g e   w a v e f o rm   in   PD - S V PW M   a n d   P O D - S V P W M .   I is   o b s er v ed   t h at   th to tal   h ar m o n ic   d is to r tio n   is   less   i n   P D - SVP W tech n iq u e   w it h   co m p ar i s o n   to   o th er   m o d i f ied   s p ac e   v ec to r   P W an d   SP W tech n iq u e s .   Fi g u r 8   in d icate s   o u t p u s tato r   c u r r en o f   t h lo ad ,   w ca n   o b s er v t h e   s y s te m   is   u n s tab le  f r o m   0   to   0 . 1   s ec .   Du to   tr an s ien t   b eh av io r   o f   th e   s y s te m   a t h s ta r tin g   f r o m   0 . 1   s ec S y s te m   h a s   atta in ed   s tead y   s t ate  co n d itio n s . T h s p ee d   an d   to r q u ch ar ac ter is tics   o f   i n d u ctio n   m o to r   f ed   to   fi ve - le v el  i n v er ter   h as  s h o w n   in   Fig u r 9   f r o m   t h F i g u r it  ca n   b s ee n   th a th s tead y   s tate  o p er atio n   o f   s y s te m   h as a c h ie v ed   at  0 . 1 5   s e c.             Fig u r 5 .   T HD  f o r   f iv lev el  m o d i f ied   P D - S VP W M       Fig u r 6 .   T HD  f o r   f iv lev el  m o d i f ied   P OD - SVP W M             Fig u r 7 .   T HD  f o r   f iv lev el  m o d i f ied   A P OD - SVP W M         Fig u r 8 .   Fiv le v el  o u tp u t stat o r   cu r r en t o f   th in v er ter     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P erfo r ma n ce   A n a lysi s   o f Mo d ified   S V P W M S tr a teg ies fo r   Th r ee   P h a s C a s ca d ed   ….  ( R a viku ma r   B h u ky a )   839       Fig u r 9 .   Fiv le v el  o u tp u t to r q u an d   s p ee d   o f   th i n v er ter       4 . 2 .     Sev en - lev el   M o dified  SVPWM   T ec hn iqu e   T h o u tp u v o ltag o f   t h in v e r ter   f o r   lin to   lin is   ab o u 4 1 0 w h e n   u s i n g   Mo d if ied   SVP W M. T h e   to tal  h ar m o n ic  d i s to r tio n   o f   th o u tp u v o lta g is   ab o u 9 . 0 8 ( P D - SVP W M) ,   9 . 2 3 ( P O D - SVP W M)     an d   9 . 8 9 ( A P OD - SVP W M) .   Fig u r 1 0 ,   Fig u r 1 1 ,   an d   Fi g u r 1 2 .   Sh o w n   in   th e   h ar m o n i s p ec tr u m   f o r   th e   L i n v o lta g o f   in v er ter . I t   is   obs e rv e th a th mo s t   s ig n i f ic a n t   h a r m o n i c s   a re   c e nt e r e d   a s   s i d e b a n d s   a ro u n th e   c a rri e f r e q u e n c   f   a n d       th e r e f o r   n o     h a rmo n ic o cc u r   a t   f c   f or   AP O DS VP W tech n iq u e.   I is   o b s er v ed   th at  t h to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   is   le s s   i n   P D - SVP W tech n iq u w it h   co m p ar is o n   to   o th er   m o d i f ied   s p ac v ec to r   P W an d   SP W tech n iq u e s .   Fig u r 1 3   in d icate s   o u tp u s tat o r   cu r r en o f   t h lo ad ,   w ca n   o b s er v th s y s te m   i s   u n s tab le   f r o m   0   to   0 . 2   s ec . Du to   tr an s ie n b eh a v io r   o f   th e   s y s te m   at   th e   s tar ti n g   f r o m   0 . 2   s ec .   S y s te m   h a s   at tain ed   s tead y   s tate   co n d itio n s . T h s p ee d   an d   to r q u ch ar ac ter i s tics   o f   i n d u ctio n   m o to r   f ed   to   s ev e n - l e v el  i n v er ter   h as  s h o w n   i n   F ig u r 1 4   f r o m   th F ig u r it c an   b s ee n   t h at  t h s tead y   s tate   o p er atio n   o f   s y s te m   h as a c h ie v ed   at  0 . 2 5   s ec .             Fig u r 1 0 .   T HD  f o r   s ev en   le v e m o d if ied   P D - S VP W M       Fig u r 1 1 .   T HD  f o r   s ev en   le v e m o d if ied   P OD - SVP W M             Fig u r 1 2 .   T HD  f o r   s ev en   le v e m o d if ied   P OD - SVP W M     Fig u r 1 3 .   Sev en   le v el  o u tp u s tato r   cu r r en t o f   t h in v er ter   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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 3 5     8 4 3   840         Fig u r 1 4 .   Sev en   le v el  o u tp u to r q u an d   s p ee d   o f   th in v er t er       4 . 3 .     Nine - lev el   M o dified  SVPWM   T ec hn iqu e   T h o u tp u v o ltag o f   t h in v e r ter   f o r   lin to   lin is   ab o u 4 1 0 w h e n   u s i n g   Mo d if ied   SVP W M. T h e   to tal  h ar m o n ic  d i s to r tio n   o f   t h o u tp u v o ltag e   is   ab o u 7 . 6 7 ( P D - SVP W M) , 8 . 0 0 ( POD - S VP W M)   an d   8 . 6 2 ( A P OD - SVP W M)   w h en   u s in g   Mo d if ied   SVP W tech n iq u o n   n i n e - lev el  ca s ca d ed     m u lt i - le v e l   in v er ter .   F i g u r 1 5 ,   Fig u r 1 6 ,   an d   Fig u r 1 7 .   Sh o w n   i n   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   f o r   th L in v o lta g o f   in v er ter .   I i s   o b s er v ed   t h at   th e   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   is   le s s   i n   P D - SVP W tec h n iq u w it h   co m p ar is o n   to   o th er   m o d if ied   SVP W an d   SP W tech n iq u e s .   Fig u r 1 8   in d ic ates  o u tp u s tat o r   cu r r en o f   th lo ad ,   w ca n   o b s er v th s y s te m   i s   u n s tab le   f r o m   0   to   0 . 4   s ec . Du to   tr an s ie n b eh a v io r   o f   th e   s y s te m   at   th e   s tar ti n g   f r o m   0 . 4   s ec .   S y s te m   h a s   at tain ed   s tead y   s tate   co n d itio n s . T h s p ee d   a n d   to r q u ch ar ac ter i s tics   o f   i n d u c t i o n   m o to r   f ed   to   n in e - le v el  in v er ter   h a s   s h o w n   i n   Fig u r 1 9   f r o m   th F ig u r it c an   b s ee n   t h at  t h s tead y   s tate   o p er atio n   o f   s y s te m   h as a c h ie v ed   at  0 . 3 5   s ec .             Fig u r 1 5 .   T HD  f o r   n in le v el  m o d i f ied   P D - SVP W M       Fig u r 1 6 .   T HD  f o r   n in le v el  m o d i f ied   P OD - SVP W M             Fig u r 1 7 .   T HD  f o r   n in le v el  m o d i f ied   A P OD - SVP W M     Fig u r 1 8 .   Nin lev el  o u tp u t st ato r   cu r r en t o f   th in v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P erfo r ma n ce   A n a lysi s   o f Mo d ified   S V P W M S tr a teg ies fo r   Th r ee   P h a s C a s ca d ed   ….  ( R a viku ma r   B h u ky a )   841       Fig u r 1 9 .   Nin lev el  o u tp u t t o r q u an d   s p ee d   o f   th in v er te r       4 . 4 .     E lev en - lev el   M o dified   SVPWM   T ec hn iqu e   T h o u tp u v o ltag o f   t h in v e r ter   f o r   lin to   lin is   ab o u 4 1 0 w h e n   u s i n g   Mo d if ied   SVP W M. T h e   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   t h o u tp u v o ltag i s   ab o u 5 . 4 2 ( P D - SVP W M) ,   7 . 1 9 ( P OD - SVP W M)   an d   7 . 8 0 ( A P OD - S VP W M)   w h en   u s i n g   Mo d if ied   SVP W tech n iq u e   o n   ele v e n - lev el   c asc ad ed   m u lti - le v el  in v er ter .   Fig u r 2 0 ,   Fi g u r 2 1   an d   Fi g u r 2 2 .   S h o w n   i n   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   f o r   t h L i n v o lta g o f   in v er ter . I is   o b s er v ed   th at  t h e   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   is   le s s   in   P D - SVP W tech n iq u w it h   co m p ar is o n   to   o th er   m o d if ied   s p ac v ec to r   PW tech n iq u es a n d   SP W tech n iq u es.   Fig u r 2 3   in d icate s   o u tp u s tat o r   cu r r en o f   th lo ad ,   w ca n   o b s er v th s y s te m   i s   u n s tab le   f r o m   0   to   0 . 3 5   s ec . Du to   tr an s ien b eh a v io r   o f   th s y s te m   at  t h s tar t i n g   f r o m   0 . 3 5   s ec . S y s te m   h as  a ttain ed   s tead y   s tate   co n d iti o n s . T h s p ee d   an d   to r q u ch ar ac ter i s tics   o f   i n d u ctio n   m o to r   f ed   to   elev en - lev e in v er ter   h as  s h o w n   in   F ig u r 2 4   f r o m   th F ig u r it c an   b s ee n   t h at  t h s tead y   s tate   o p er atio n   o f   s y s te m   h as a c h ie v ed   at  0 . 3 5   s ec .             Fig u r 2 0 .   T HD  f o r   E lev en   le v el  m o d i f ied   P D - SVP W M         Fig u r 2 1 .   T HD  f o r   E lev en   le v el  m o d i f ied   P OD - SVP W M           Fig u r 2 2 .   T HD  f o r   E lev en   le v el  m o d i f ied   A P OD - SVP W M     Fig u r 2 3 .   E lev en   o u tp u t stato r   cu r r en t o f   th i n v er ter     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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 3 5     8 4 3   842       Fig u r 2 4 .   E lev en   o u tp u t to r q u an d   s p ee d   o f   th i n v er ter       T h is   p r o p o s ed   m o d if ied   S VP W s ig n al  g en er at io n   d o es  n o in v o l v r eg io n   id en t if icat io n ,   s ec to r   id en ti f icatio n   o r   lo o k   u p   tab l es  f o r   s w i tch in g   v ec to r   d eter m i n atio n   r eq u ir ed   in   t h co n v en t io n al  m u ltil e v el   SVP W tech n iq u e.   T h is   s c h e m is   co m p u ta tio n all y   e f f ici en w h en   co m p ar ed   to   co n v e n tio n al  m u lti lev el   SVP W s ch e m e. w ca n   o b s er v ed   th at   all  lev el( f i v e - lev el , s ev e n - le v el, n i n e - lev el   an d   e l ev en - le v el)   o f   t h e   ca s ca d ed   m u lt lev el  i n v er ter   th to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   is   less   i n   P D - SVP W tech n iq u w it h   co m p ar is o n   to   o th e r   co n v e n tio n al  s p ac v ec to r   P W tech n iq u e s   an d   all  o th er   SP W tech n iq u es. T h co m p ar is o n s   o f   to tal  h ar m o n ic  d i s to r tio n   o f   th o u tp u v o lta g u s i n g   M o d if ied   SVP W ( P D - SVP W M,   P OD - SVP W   an d   A P OD - SVP W M)   tech n iq u o n   f iv e - le v el,   s e v en - le v el,   n in e - le v el  a n d   elev en - lev el  ca s ca d ed   m u lt i - le v e l   in v er ter   s h o w n   in   T ab le  1 .       T ab le  1 T h e   C o m p ar is o n s   o f   T HD  f o r   Fiv e,   Sev e n ,   Nin a n d   E lev en   C a s ca d ed   I n v er ter .   O u t p u t v o l t a g e l e v e l   M o d i f i e d sv p w mt e c h n i q u e   %T H D ( V )   F i v e - l e v e l   PD   P O D   A P O D   1 2 . 4 3   1 2 . 7 2   1 3 . 2 9   S e v e n - l e v e l   PD   P O D   A P O D   9 . 0 8   9 . 2 3   9 . 8 9   N i n e - l e v e l       El e v e n - l e v e l   PD   P O D   A P O D   PD   P O D   A P O D   7 . 6 7   8 . 0 0   8 . 6 2   5 . 4 2   7 . 1 9   7 . 8 0       5.      CO NCLUS I O N   T h r ef er en ce   s i g n als  g e n er at ed   b y   u s in g   m o d if ied   s v p wm   tech n iq u es.t h i s   m eth o d   d o es  n o in v o le s   r eg io n   id iti f icatio n s , s ec to r   id itif icatio n s   f o r   s w i tch i n g   v ec to r   d eter m e n tio n   r eq u ied   in   co n v en tio n al  S VP W tech n iq u e. I n   t h i s   p ap er   th c o m p ar is o n   o f   m o d if ied   SVP W m o s p r o f f er ed   co n tr o s tr ateg ie s   ap p lied   to   th r ee   p h a s C ascad ed   in v er te r   ar p r esen ted .   T h w av e f o r m s   clea r l y   d ep ictin g   t h at  al m o s all  t h co n tr o l   s tr ateg ie s   ar f u n ctio n i n g   w e ll   in   co n tr o llin g   th lin v o ltag e ,   p h ase  v o ltag e,   s tato r   cu r r en t,   s p ee d   an d   t o r q u e.   T h T HD  o f   th p d - s v p w m , p o d - s v p w m , ap o d - s v p wm   s tr ate g ies  w h e n   co m p ar ed   all  lev el s ( f iv e, s e v en , n i n an d   elev en ) , it  i s   o b v io u s   t h at  p d - s v p w m   i s   th m o s ef f icie n c o n tr o s tr ateg y   f o r   all  lev els( f iv e, s e v en , n i n an d   elev en ) . I is   o b v io u s   t h at  p d - s v p wm ( elev e n - le v el)   is   t h m o s e f f icien co n tr o s tr ate g y   w it h   lo w   T HD  o f   ab o u 5 . 4 2 am o n g   th o s co n tr o s tr ateg ies.  T h o u tp u lin v o lt ag q u a n tit y   is   b etter   w h e n   u s in g     PD - SVP W M.         ACK NO WL E D G M E NT   W th an k   t h U n i v er s it y   Gr an ts   C o m m is s io n   ( UG C ) ,   Go v t.  o f   I n d ia,   Ne w   Del h f o r   p r o v id in g   Ma j o r   R esear ch   P r o j ec t to   ca r r y   o u t t h R e s ea r ch   w o r k   o n   M u lti - L e v el  I n v er ter s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P erfo r ma n ce   A n a lysi s   o f Mo d ified   S V P W M S tr a teg ies fo r   Th r ee   P h a s C a s ca d ed   ….  ( R a viku ma r   B h u ky a )   843   AP P E NDI X       T ab le  2 Sy s te m   p ar a m e ter s   o f   th in d u ctio n   m o to r   P a r a me t e r s     S p e c i f i c a t i o n s   I n p u t   v o l t a g e     4 0 0 V R M S ( P h a se P h a se )   I n v e r t e r   v o l t a g e     1 0 0 ( V o l t s)   R o t o r   sp e e d   F u n d a me n t a l f r e q u e n c y   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   M o d u l a t i o n   i n d e x     1 4 4 0 ( R P M )   5 0 ( H z )   1 K ( H z )   0 . 8 6 6       RE F E R E NC E S     [1 ]   M .   S a t ya n a ra y a n a   a n d   P . S a ti sh   k u m a r, A n a l y sis  a n d   De sig n   o S o lar  P h o to   V o lt a ic  G rid   Co n n e c ted   In v e rter” ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s ( IJ EE I)   Vo l.   3 ,   N o .   4 ,   De c e m b e 2 0 1 5 ,   p p .   1 9 9 ~ 2 0 8 .   [2 ]   G . S rid h a r, P . S a ti s h Ku m a r,   M . S u s h a m a ,   P h a se   Dis p o siti o n   P W M   T e c h n iq u e   f o El e v e n   L e v e Ca s c a d e d   M u l ti lev e In v e rter  w it h   Re d u c e d   Nu m b e o f   Ca rriers ,   T EL KOM NIKA  In d o n e sia n   J o u r n a l   o f   El e c trica En g i n e e rin g   Vo l.   1 5 ,   No .   1 ,   Ju ly   2 0 1 5 ,   p p . 4 9 ~ 5 6 .   [3 ]   P ra d e e p   M . Bh a g w a t ,   V . R. S tef a n o v ic ,   Ge n e ra li z e d   S tru c tu re   o f   a   M u lt il e v e P W M   In v e rter” ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   in d u stry   Ap p li c a ti o n s ,   V o l. 1 A - 1 9 , No . 6 , N o v e m b e r/D e c e m b e 1 9 8 3 .   [4 ]   G a u ta m   S in h a ,   T h o m a A .   L ip o ,   A   F o u L e v e R e c ti f ier - In v e rter  S y ste m   f o Driv e   A p p li c a ti o n s” ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stry   A p p li c a ti o n s ,   Vo l.   3 0 ,   No .   4 ,   Ju ly   1 9 9 4 ,   p p .   9 3 8 - 9 4 4 .   [5 ]   G . Ca rra r a ,   S .   G a rd e ll a ,   M .   M a rc h e so n i,   R.   S a lu tari,   G .   S c iu tt o ,   A   n e w   M u lt il e v e P W M   M e th o d A   T h e o re ti c a l   A n a l y si s ,   Pro c .   PE S 1 9 9 0 ,   p p .   3 6 3 - 3 7 1 .   [6 ]   Jo   Ro d rig u e z Jih - S h e n g   L a i   a n d   F a n g   Zh e n g   P e n g ,   M u lt il e v e I n v e rters A   S u rv e y   o f   T o p o l o g ies ,   Co n tro ls,   a n d   A p p li c a ti o n s” ,   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   I n d u stria l   El e c tro n ics ,   Vo l.   4 9 ,   No .   4 ,   A u g u st 2 0 0 2 ,   P p   7 2 4 - 7 3 8 .   [7 ]   L e v i.   E,   Bo jo i.   R. ,   P ro f u m o .   F . ,   T o li y a t,   e a l,   M u lt i p h a se   in d u c ti o n   m o to d riv e -   a   tec h n o lo g y   sta tu re v ie w IET   El e c tr.   P o we r A p p l. ,   2 0 0 7 ,   1 ,   (4 ),   p p .   4 8 9 5 1 6 .   [8 ]   R y u ,   H.M . ,   Kim ,   J.H.  a n d   S u l ,   S . K,  A n a l y sis  o f   m u lt i - p h a se   sp a c e   v e c to p u lse   w id th   m o d u latio n   b a se d   o n   m u lt ip le d q   sp a c e s co n c e p t’ ,   IE EE   T ra n s.  P o we r E lec tro n .   2 0 0 5 ,   2 0 ,   (6 ),   p p .   1 3 6 4 1 3 7 1 .   [9 ]   Ho lm e s,  D.,   L ip o ,   T . A . P u lse   w id th   m o d u latio n   f o p o w e c o n v e rters     p ri n c ip les   a n d   p ra c ti c e IEE Pre ss   S e rie s o n   P o we r E n g in e e rin g   (W il e y ,   P isc a taw a y ,   NJ ,   US A ,   2 0 0 3 ).   [1 0 ]   W a n g ,   F EI:   S in e - tri a n g le  v e rsu sp a c e   v e c to m o d u latio n   f o th re e lev e P W M   v o lt a g e   so u rc e   in v e rters Pro c .   IEE E - IAS   An n u a M e e ti n g ,   Ro m e ,   2 0 0 0 ,   p p .   2 4 8 2 2 4 8 8 .   [1 1 ]   F .   Z.   P e n g   a n d   J.  S .   L a i,   M u lt il e v e c a sc a d e   v o lt a g e - so u rc e   in v e rter  w it h   se p a ra te  DC  so u rc e s,   U.S .   P a ten 5   6 4 2   275 ,   Ju n e   2 4 ,   1 9 9 7 .   [1 2 ]   K.  T h o rb o rg   a n d   A .   Ny sto rm ,   S t a irca se   P W M a n   u n c o m p li c a ted   a n d   e ff icie n m o d u lati o n   tec h n iq u e   f o a c   m o to d riv e s,”  IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n ics ,   Vo l.   P E 3 ,   No . 4 ,   1 9 8 8 ,   p p .   3 9 1 - 3 9 8 .   [1 3 ]   J.  Ro d rig u e z ,   J. - S .   L a i,   a n d   F .   Z.   P e n g ,   M u lt i - lev e in v e rter:  a   su rv e y   o to p o l o g ies ,   c o n tro ls,   a n d   a p p li c a ti o n s,”   I EEE  T ra n s.In d . E lec tro n ,   v o l.   4 9 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 4 7 3 8 ,   A u g .   2 0 0 2 .   [1 4 ]   G u i -   ji a   su ,   s e n io m e m b e , IEE M u lt il e v e DC - L in k   In v e rter   ,   IEE T ra n s.  o n   In d a p p li c a ti o n s ,   v o l. 4 1 ,   issu e   4 ,   p p . 7 2 4 - 7 3 8 , m a y /j u n e   2 0 0 5 .   [1 5 ]   W .   Ya o ,   H.  Hu ,   a n d   Z.   L u ,   Co m p a riso n o f   sp a c e - v e c to m o d u l a ti o n   a n d   c a rrier - b a se d   m o d u lati o n   o f   m u lt il e v e l   in v e rter,”  IEE T ra n s.  P o we r E le c tro n ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 ,   p p .   4 5   5 1 ,   Ja n .   2 0 0 8 .     [1 6 ]   M .   H.  Oh sa to ,   G .   Ki m u ra ,   a n d   M .   S h io y a ,   F iv e - ste p p e d   P W M   in v e rter  u se d   in   p h o to - v o lt a ic  sy ste m s,”  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   Vo l.   3 8 ,   Oc to b e r,   1 9 9 1 ,   p p .   3 9 3 - 3 9 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.