I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l.   4 ,   No .   1 A p r il   201 5 ,   p p .   30 ~ 40   I SS N:  2252 - 8792           30       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 J APE   Ex peri m e ntal Ev a lua tion a nd Vali da tion o Ra ndo m   Pulse  Pos ition  Pulse  Wi dth  M o dula tion   f o r Industria l D riv es       P .   Arul k u m a r   * N. P .   Su bra m a n ia m   **   P RIS T   Un iv e rsit y ,   T h a n jav u r,   T a m il n a d u ,   In d ia   * *   P o n d ich e rry   En g in e e rin g   Co ll e g e ,   P u d u c h e rry ,   In d ia       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 5   R ev i s ed   Feb   5 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   Mar   2 5 ,   2 0 1 5       I n   in d u strial  d riv e s ,   r a n d o m   p u ls e   w id th   m o d u latio n   (R P W M is  t riu m p h   f o tran sf e rrin g   o f   h a r m o n ic  p o w e r   f ro m   th e   d e tac h e d   sp e c tru m   o f   th e   o u t p u t   v o lt a g e   to   th e   u n re m it ti n g   sp e c tr u m ,   a n d   o ff e rs   th e   m e rit v iz.  T h e   o p e ra ti o n   is   f r e e   f ro m   a n   u n p lea sa n a c o u stic  n o ise   a n d   a   m e c h a n ica v ib ra ti o n .   T h e   m a in   o b jec ti v e   o f   th is  p a p e is  p ro v id i n g   a   c o m p re h e n siv e   in v e stig a ti o n   o f   p e rf o r m a n c e   o f   r a n d o m   p u lse   p o siti o n   p u lse   w id th   m o d u lati o n   ( RP P P W M )   f o r   a   th re e - p h a se   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter  (V S I)  fe d   in d u c ti o n   m o to d riv e s RP P W M   sc h e m e   ra n d o m l y   v a ries   th e   p u lse   p o siti o n   i n   e v e r y   sw it c h in g   c y c le,  w h e re   th e   id e a   is  in d u c in g   th e   ra n d o m   c h a ra c teristics   in   th e   P W M   p u lse a f ix e d   s w it c h in g   f r e q u e n c y .   T h e   c o m p e ten c e   in   sp r e a d in g   th e   h a rm o n ic  p o w e o f   sin u so i d a P W M   (S P W M ),   ra n d o m   c a rrier  P W M   (RCP W M a n d   t h e   RP P W M   a re   c o m p a re d   u sin g   si m u latio n .   T h e   re su lt a re   c o rro b o ra ted   th r o u g h   th e   p r o to ty p e   V S d e sig n e d .   T h e   d e v e lo p e d   RP P P W M   b a se d   o n   a   S P A RTA N - 6   F P GA   (X C6 S L X 4 5 d e v ice ,   d isp e rse th e   a c o u stic  sw it c h in g   n o ise   sp e c tra o f   an   in d u ctio n   m o to r   d r iv e   K ey w o r d :   FP GA   Har m o n ic  s p r ea d   f ac to r     P o w er   d en s it y   s p ec tr u m   P u ls w id th   m o d u latio n     R an d o m   p u ls p o s itio n   Co p y rig h ©   2 0 1 5   In stit 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 :   P .   A r u lk u m ar   P R I ST   Un iv er s it y ,   T h a n j av u r ,   T am il n ad u ,   6 1 3   4 0 3 ,   I n d ia .   E m ail:  ar u lk u m ar m e @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h im p o r tan ce   a n d   th ex p lo i tatio n   o f   v o lta g s o u r ce   in v er ter s   ( VSI s )   ar g r o w in g   u n p r ec ed en ted l y   in   in d u s tr ial  ap p licatio n s .   T h th eo r y   i n v o l v ed   in   th p u l s w id th   m o d u latio n   ( P W M)   t ec h n iq u e,   w h ic h   is   e m p lo y ed   to   o b tain   t h r eq u i r ed   o u tp u v o lta g i n   th lin e   s id o f   t h in v er ter ,   d ec id es  th q u ali t y   o f   t h e   o u tp u t.  Si n u s o id al  P u ls W id t h   Mo d u latio n   ( SP W M)   tech n i q u h as  b ec o m th m o s p o p u lar   an d   i m p o r tan t   P W tech n iq u e s   f o r   VSI   b ased   d r iv s y s te m s .   P W M - VSI s   ar d o m i n an tl y   e m p lo y ed   in   th p o w er   co n v er s io n   s y s te m   i n   in d u s tr y   to d a y   [ 1 ] .   A h ea d   o f   t h SP W M,   lar g n u m b er   o f   P W s w itch in g   p atter n   g en er ato r s   h a v b ee n   d ev elo p ed   o v er   th last   f o u r   d ec ad es  t o   m ee th ap p licatio n   d ictate d   o u tp u w a v ef o r m s .   T h in g e n io u s   P W co n ce p ts   n o o n l y   g u ar an tee  q u alit y   o u tp u w av e f o r m s   a n d   en h an ce   th o v er al s y s te m   p er f o r m a n ce   [ 2 ] - [ 3 ] .   Ma n y   V SI  d r iv es  e m p lo y   th SP W an d   its   v ar iatio n s   d u to   th e ir   f ix ed   s w itc h in g   f r eq u en c y ,   lo w   r ip p le  cu r r en t,  an d   w el l - d ef i n ed /d eter m i n ed   h ar m o n ic  s p ec tr u m   ch ar ac ter i s tics .   T h ese  ca r r ier - b ased   PW m et h o d s   ascer tain   p er   ca r r ier   cy cle  av er ag e   o u tp u v o ltag e”   eq u al  to   th r ef er en ce   v o lta g e.   T h g en er atio n   o f   P W M   p att er n s   th r o u g h   m o d u latio n   is   ju s a m p li tu d to   w id th   tr an s f o r m at io n   an d   th eir   h ar m o n ic  p r o f ile  is   d eter m i n i s tic,   ar ca lled   as d eter m i n is tic  P W m et h o d s .     A p ar f r o m   r eq u ir e m en ts   li k r ed u ce d   d is to r tio n ,   en h an c ed   f u n d a m e n tal,   ea s y   f ilter i n g   etc.   th in d u s tr ial  d r iv es  ad d ed   f e w   m o r co n s tr ain t s   o v er   th VSI   d r iv es,  w h ic h   ar r ed u ce d   th e m itte d   ac o u s tic   n o is a n d   th m ec h a n ical  v ib r atio n .   T h o u tp u v o ltag s p ec tr u m   o f   an y   d eter m i n i s tic  P W m eth o d   h a s   a   lar g n u m b er   o f   h ar m o n ic  co m p o n en ts   ar o u n d   th s w i tch i n g   f r eq u e n c y   an d   its   m u lt ip les.  T h u s   ac o u s tic  n o is e,   r ad io   in ter f er en ce ,   an d   u n d e s ir ab le  h ar m o n ic  h ea t in g   ar e   g en er ated   in   t h ac   m o to r   d r iv s y s te m s .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       E xp erimen ta l E va lu a tio n   a n d   V a lid a tio n   o R a n d o P u ls P o s itio n   P u ls W id th   ( P .   A r u l ku ma r )   31   ac o u s tic  n o is es  a n d   th v ib r atio n s   ca n   o n l y   b s u p p r ess ed   if   t h d is ti n ct  h ar m o n ic  cl u s ter s   p r esen i n   th e   d eter m in i s tic  P W m e th o d s   ar s p r ea d   o v er   en tire   r an g o f   f r eq u e n c y   i n s tead   o f   b ein g   clu s ter ed .   T h at  is ,   r ath er   th an   h a v i n g   f e w   n u m b e r s   o f   d o m in a n h ar m o n ic s ,   h av in g   m o r n u m b er   o f   h ar m o n ic s   w it h   in s ig n i f ica n t   m ag n it u d e.   I f   th p u ls p o s iti o n   o r   th s w itch in g   f r eq u e n c y   is   r an d o m l y   v ar ied ,   th h ar m o n ic s   co n te n w ill   s p r ea d   o v er   w id r an g e   a n d   th s p ec if ic  h ar m o n ic  p ar ts   ca n   b s ig n if ica n tl y   r ed u ce d .   T h is   is   t h ess e n tial   o p er atio n   p r in cip le  o f   r an d o m   p u l s w id th   m o d u latio n   ( R P W M)   tech n iq u e s ,   w h ic h   h av r ec eiv ed   m u c h   atten tio n   in   t h r ec en y ea r s   [ 4 ] .         C o n s tr ain i n g   d is cr ete  d o m in a n h ar m o n ics  i n   th v o ltag e   h ar m o n ic s   s p ec tr u m   f o r   r ed u cin g   th e   ac o u s tic  n o i s in   t h in d u s tr ia d r iv es  h as  b ee n   i n s ti g ated   [ 5 ] .   T h ap p licatio n   o f   R P W co n ce p ts   ar w e ll   estab lis h ed   f o r   v o ltag e   s o u r ce   in v er ter s   a n d   d c - d co n v er ter s .   Ha m id   K h an   et. al  h av e   p r o p o s ed   d is co n ti n u o u s   a n d   r an d o m ized - m o d u latio n   tech n iq u b ased   o n   s p ac v ec to r   ca lcu latio n ,   i n ten d ed   f o r   elec tr ic - d r iv o r ien ted   h y b r id   elec tr ic  v eh icle[ 6 ] .   A   f ix ed - ca r r ier - f r eq u en c y   R P W m eth o d   b as ed   o n   m o d if ied   ca r r ier   w a v h as  b ee n   p r o p o s ed   f o r   m o d u latio n .   B ased   o n   s i m u lat io n s   an d   ex p er i m en tal  m ea s u r e m e n t s ,   it  is   s h o w n   t h at  t h s p r ea d   ef f ec t o f   t h d is cr ete  co m p o n en t s   f r o m   t h m o to r   cu r r en s p ec tr an d   ac o u s tic  s p ec tr i s   v er y   ef f ec ti v an d   i s   in d ep en d en f r o m   t h m o d u latio n   in d ex .   T h f lat  m o to r   cu r r en s p ec tr u m   g e n er ates  a n   ac o u s tical  n o is clo s to   th w h ite  n o is e,   w h ic h   i m p r o v e s   t h ac o u s tical  p er f o r m a n ce   o f   t h d r iv [ 7 ] .   A   d u al   r an d o m ized   P W M   tech n iq u e   h as  b ee n   d ev is ed   as  h y b r id   o f   R an d o m ized   P u ls Po s itio n   Mo d u latio n   ( R P P M)   an d   R an d o m ized   C ar r ier   F r eq u en c y   Mo d u latio n   [ 8 ] .   W ith   th m o d u lati n g   p r i n ci p le,   m at h e m a tical   m o d el   o f   P o w er   Sp ec tr al  De n s it y   ( P SD)   o f   t h o u tp u t   v o lta g h as  a ls o   b ee n   d ev elo p ed .   P SD  a n al y s is   s h o w s   th at  t h p r o p o s ed   s ch e m is   m o r ef f ec tiv o n   s p r ea d in g   P S D.   T h o r o u g h   in v es tig a ti o n   o n   t h p er f o r m a n ce   o f   r an d o m   p u ls p o s itio n   p u ls w id t h   m o d u latio n   ( R P PP W M)   in   th r ee - p h ase  v o ltag s o u r ce   i n v er ter   ( VSI )   f ed   in d u ctio n   m o to r   d r iv t h r o u g h   s i m u la tio n   a n d   lab o r ato r y   test i n g   is   p r esen ted   in   th is   p ap er .   T h co m p eten c in   s p r ea d in g   th h a r m o n ic  p o w er   o f   s in u s o id al   P W ( SP W M ) ,   r an d o m   ca r r ier   P W ( R C P W M)   an d   th e   R P P W ar co m p ar ed .   T h r esu lts   ar co r r o b o r ated   th r o u g h   th e   p r o to ty p VSI   d esi g n ed .   T h p r o p o s ed   R an d o m   C ar r ier   P W a r ch itect u r h a s   b ee n   d esig n ed   u s i n g   t h VHD L   la n g u a g e.   T h f u n c t io n al  s i m u la t io n   o f   t h ar ch itect u r h as  b ee n   ca r r ied   o u u s in g   th to o Mo d elsi m   6 . 3 .   T h R eg i s ter   T r an s f er   L e v el  ( R T L )   le v el  v er if ica tio n   a n d   i m p l e m en tatio n   ar d o n e   u s i n g   th s y n th e s ize  to o Xilin x   I SE  1 3 . 2 .   T h en   th d es ig n ed   ar ch itec tu r h a s   b ee n   co n f i g u r ed   to   th SP A R T A N - 6   FP GA   ( XC 6 S L X4 5 )   d ev ice.       2.   R ANDO M   P UL SE   P O SI T I O SCH E M E         Fig u r 1 .   Fix ed   s w itc h i n g   f r eq u en c y   w it h   r an d o m   p u ls p o s it io n   s ch e m e             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 5   :   30     40   32                                                                                                         Fig u r 2 Step   in v o l v ed   in   R P P PW M   S tar t   G e G e d a ta  G e n e r a te S in e   d a ta f o P h a se - a n d   C   Ob tain   g e p u lse s f o a ll   th re e   p h a se u sin g   b o th   tri a n g le ( P 1 - P 6 )   a n d   In v e rted   tri a n g le (Q 1 - Q 6 )   Ra nd o m   Bit S e lec (P 1 - P 6 )   Select   (Q 1 - Q 6 )     Ca ll   L F S Ra n d o m   Bit   S e q u e n c e     In se rt  d e lay   f o o n e   c a rrier  c y c le   Ye s     No     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       E xp erimen ta l E va lu a tio n   a n d   V a lid a tio n   o R a n d o P u ls P o s itio n   P u ls W id th   ( P .   A r u l ku ma r )   33   R P P PW s p r ea d s   v o ltag an d   cu r r en h ar m o n ics  o v er   a   w id f r eq u en c y   r an g b y   i n co r p o r atin g   r an d o m n e s s   i n   th s w i tch i n g   p u ls p o s itio n s .   Fi g . 1   illu s t r ates  th f i x ed   s w itc h i n g   f r e q u en c y   R P P P W M   s ch e m e,   w h ic h   co n s is t s   o f   lo g ical  cir c u its   an d   r an d o m   b it s   g e n er ato r .   Her th e   f i x ed   f r eq u en c y   tr ia n g u lar   ca r r ier   an d   its   in v er ted   f o r m   ( 1 8 0   d eg r ee   s h if ted )   ar co n s i d er ed .   T h g ati n g   p u ls es  ar g en er ated   s ep ar atel y   f o r   b o t h   th ty p es  o f   ca r r ier   an d   h en ce   p u ls e s   o f   t w o   g r o u p s   ar av ailab le  ( P 1 - P 3 )   an d   ( Q1   to   Q3 ) .   T h e   s elec tio n   a m o n g   t h ese   t w o   g r o u p s   is   d o n e   u s in g   s elec s i g n al,   p s eu d o r an d o m   b i n ar y   s e q u en ce   ( P R B S)  b its .   I f   th e   P R B b it  is   1 ,   p u l s es  ( P 1 - P 3 )   a r s elec ted   else   ( Q1   to   Q3 ) .   On ce   th g r o u p   is   s ele cted   th en   lin g er i n g   p u ls es  ( eith er   ( P 4 - P 6 )   o r   ( Q4   to   Q 6 ) )   ar e   g en er ated   b y   in v er tin g   ( P 1 - P 3 ) /( Q1   to   Q3 ) .   T h co m p lete  s tep s   in v o l v ed   w it h   th R P P PW a r p r esen ted   in   Fi g . 2 .       Fig u r   3 .    Feed b ac k   s h i f t r eg i s ter       3 .   SI M UL A T I O ST UDY         A   s i m u lat io n   s t u d y   is   ca r r ied   o u u s i n g   MA T L A B   7 . 1 0 s o f t w ar f o r   VSI   w it h   in p u d v o ltag e,   Vd c= 4 1 5 V   at  en tire   r an g o f   m o d u latio n   in d e x   ( Ma ) .         Fig u r 4 .   Si m u lated   li n e - lin v o ltag w av e f o r m   f o r   Ma =0 . 8       T h ca r r ier   f r eq u en c y   ( f c)   is   tak en   as  3   k Hz.   T h lo ad   is   th r ee - p h ase  s q u ir r el  ca g i n d u ctio n   m o to r   lo ad   ( 0 . 7 5 k W   an d   2 . 5 A )   an d   ODE   So lv er   o d e2 3 t b   is   u s ed .   Fig u r es   4   an d   5   s h o w   th s i m u la tio n   r esu lt s   o f   th lin e - lin v o lta g a n d   p h ase  cu r r en t   w a v ef o r m   o f   th m o to r   r esp ec tiv el y .   A r c h et y p a h ar m o n ic  s p ec tr u m   an d   p o w e r   d en s it y   s p ec tr u m   ( P DS)   ar p r esen ted   f o r   Ma =0 . 8   an d   1 . 2   f r o m   Fi g u r 6   to   Fig u r 9   0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 5 0 0 0 500 V a b( V ) 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 5 0 0 0 500 V bc ( V ) 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 5 0 0 0 500 V c a ( V ) T i m e   ( s e c ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 5   :   30     40   34     Fig u r   5 .    Si m u lated   lin c u r r en w av e f o r m   f o r   Ma =0 . 8         Fig u r   6 .    Sp ec tr u m   o f   o u tp u t   v o ltag ( Ma =0 . 8 )         Fig u r 7 .    P o w er   s p ec tr al  d en s it y   ( P SD)   f o r   Ma 0 . 8   0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 1 0 0 0 100 i a ( A ) 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 1 0 0 0 100 i b( A ) 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 - 1 0 0 0 100 i c ( A ) T i m e   ( s e c ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       E xp erimen ta l E va lu a tio n   a n d   V a lid a tio n   o R a n d o P u ls P o s itio n   P u ls W id th   ( P .   A r u l ku ma r )   35     Fig u r   8 .    Sp ec tr u m   o f   o u tp u t   v o ltag ( Ma =1 . 2 )         Fig u r 9 .    P o w er   s p ec tr al  d en s it y   ( P SD)   f o r   Ma 1 . 2       T ab le  1. C o m p ar is o n   o f   SP W M,   R C P W an d   R P P PW M   M a   V 1 (V)   T H D   %   H S F     S i n e   RC   R P P   S i n e   RC   R P P   S i n e   RC   R P P   0 . 2   49   75   76   2 5 8   2 4 1   2 4 1   8 . 3   4 . 9   4 . 8   0 . 4   76   1 3 7   1 4 0   1 6 4   1 6 8   1 6 6   6 . 1   4 . 7   4 . 4   0 . 6   1 1 4   2 1 1   2 1 3   1 2 1   1 2 2   1 2 1   5 . 9   4 . 6   4 . 3   0 . 8   1 5 3   2 9 4   2 9 4   91   89   89   5 . 6   4 . 1   4 . 0   1 . 0   1 7 0   3 6 7   3 6 8   81   66   66   5 . 2   3 . 7   3 . 6   1 . 2   1 9 0   3 9 5   4 0 0   68   58   56   5 . 0   3 . 5   3 . 2       T ab le  1   co m p ar es  s i n u s o id al,   r an d o m   ca r r ier   ( R C )   an d   r a n d o m   p o s itio n   P W m et h o d s   i n   ter m s   o f   o u tp u f u n d a m e n tal  v o ltag ( V1 ) ,   T HD  an d   h ar m o n ic  s p r ea d   f ac to r   ( HSF)  [ 9 ] .   Fro m   th r es u lt s ,   it  is   u n d er s to o d   th at  b o th   R C   a n d   R P P   P W m eth o d s   o f f er   h ig h er   o u tp u v o lta g e,   less er   T HD  an d   m in i m u m   H SF   th an   th co n v e n tio n al  SP W M.     Ou tp u v o lta g o f   t h R P P PW is   litt le  h i g h er   t h an   R C P W w h ile  HS o f   th e m   ar al m o s t e q u a l.       4 .   H ARDW ARE I M P L E M E NT A T I O N       T h p r o p o s ed   R an d o m   C ar r ier   P W M   ar ch itectu r h as  b ee n   d esig n ed   u s i n g   th VHDL   la n g u ag e.   T h f u n ctio n al  s i m u latio n   o f   th ar ch itect u r h as  b ee n   ca r r ied   o u u s i n g   th to o Mo d elsi m   6 . 3 .   T h R eg is ter   T r an s f er   L e v el  ( R T L )   le v el  v er if icatio n   a n d   i m p le m e n tat io n   ar d o n u s in g   t h s y n t h esi ze   to o Xilin x   I SE   1 3 . 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 5   :   30     40   36     Fig u r e   1 0 .   Gen er atin g   P R B S           T h en   th d esig n ed   ar ch itect u r h as  b ee n   co n f i g u r ed   to   th S P A R T A N - 6   FP GA   ( XC 6 S L X4 5 )   d ev ice.   T h f u n c tio n ali t y   o f   ea ch   b lo ck   in   t h ar ch i tectu r is   s i m u lat ed   th o r o u g h l y   u s i n g   th Mo d e ls i m   s o f t w ar e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       E xp erimen ta l E va lu a tio n   a n d   V a lid a tio n   o R a n d o P u ls P o s itio n   P u ls W id th   ( P .   A r u l ku ma r )   37     Fig u r 1 1 .   Mo d elsi m   o u tp u t p u ls e s           Fig u r 1 2 .    R T L   Diag r a m   f o r   im p le m e n ted   R P P P W ar ch itectu r d esig n           T h tr ian g u lar   d ata  is   in itializ ed   f ir s an d   in v er s tr ia n g u lar   d ata  is   d er iv ed   f r o m   it.  Fro m   t h f ed   s in e   r ef er en ce   d ata  o f   A   p h a s e,   d ata  f r o m   B   an d   C   p h a s es  a r d er iv ed .   T h p u ls es  f o r   t h e   u p p er   d ev ices  ar g en er ated   b y   co m p ar in g   tr ian g u lar   a n d   th r ee   s in u s o id al  r ef er en ce s .   Si m ilar l y ,   an o t h er   g r o u p   o f   p u ls es  ar e   o b tain ed   f r o m   in v er ted   tr ian g u lar   ca r r ier .         No w   th L SF R   s eq u e n ce   s el ec is   u s ed   to   ch o o s b etw e en   th p u ls g r o u p s .   Fig . 1 0   d etails  th alg o r ith m   e m p lo y ed   f o r   g e n e r atin g   L FS R   s eq u e n ce   i n   f i e l d   p r o g r am m ab le  g ate  ar r a y   ( FP GA ) .   T h g ati n g   p u ls es   g e n er ated   b y   t h VHD L   d esi g n   f o r   th p o s it iv e   an d   n eg at iv e   g r o u p   s w itc h i n g   d ev ices  o f   in v er ter   ar e   an al y ze d   i n   th Mo d elsi m   s o f t w ar e.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 5   :   30     40   38     Fig u r 1 3 .    C o m p lete  ti m i n g   a n al y s i s         Fig u r 1 4 .    E x p er im e n tal  v o lta g an d   cu r r en w av e f o r m s         T h g atin g   p u l s es  g e n er ated   f o r   th m o d u latio n   in d ex   0 . 8   i s   p r esen ted   in   Fig . 1 1 .   Fig . 1 2   s h o w s   t h e   R T L   d iag r a m   an d   t h co m p l ete  ti m i n g   a n al y s i s   is   p r esen t ed   in   Fig . 1 3 .   E x p er i m en ta v o ltag an d   cu r r en t   w a v e f o r m s   ar d ep icted   in   Fi g . 1 4 .   R ep r esen tativ h ar m o n ic  s p ec tr u m   f o r   Ma =1 . 2   is   g iv e n   in   Fi g . 1 5 .       Fig u r 1 5 .     R ep r esen tativ e   Sp ec tr u m   f o r   Ma =1 . 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       E xp erimen ta l E va lu a tio n   a n d   V a lid a tio n   o R a n d o P u ls P o s itio n   P u ls W id th   ( P .   A r u l ku ma r )   39   5 . C O NCLUS I O N       R P W h as  b ec o m v iab le  r em ed y   to   th ac o u s tic  n o is an d   v ib r atio n   in   in d u s tr ial  d r iv es,  an d   r ep lac es  d eter m i n is t ic  P W M.   I n d ee d ,   b y   s p r ea d in g   th p o w er   s p ec tr u m   as  co n tin u o u s   n o is e,   th is   clau s o f   tech n iq u es   co m p lies   b etter   with   E lectr o - Ma g n etic  C o m p at ib ilit y   ( E M C )   s ta n d ar d s   f o r   co n d u cted   E lectr o - Ma g n e tic  I n ter f er en ce s   ( E MI )   an d   allo w s   r ed u ci n g   t h e m itted   ac o u s tic  n o is i n   V ar iab le  Sp ee d   Dr iv es   ( VSDs ) .   T h p r esen ce   o f   d is cr ete  d o m i n an h ar m o n ics  m ai n l y   co n tr ib u te s   to   h ig h   v ib r atio n   an d   n o is u n d er   co n v e n tio n al  SP W M.         A   r a n d o m   p u ls p o s itio n   P W tech n iq u f o r   th r ee - p h ase  VSI - P W in v er ter   s y s t e m   f o r   an   in d u ctio n   m o to r   co n tr o to   r e d u ce   th an n o y in g   to n al  n o is e   an d   r eso n an v ib r atio n   f r o m   ac   m ac h i n d r iv is   d escr ib ed .   T h id ea   o f   th d ev elo p ed   R P PP W is   r an d o m l y   v ar y in g   t h in s tan tan eo u s   p u ls p o s itio n   f r o m   o n ca r r ier   cy cle  to   t h n e x t; t h f r eq u e n c y   d is tr ib u tio n   o f   h ar m o n ics i s   s p r ea d   in   w id f r eq u en c y   r a n g e.   T h e   m aj o r   ad v an tag f o r   u s in g   s u ch   s tr ate g y   is   n o n - r ep etitiv o u tp u s p ec tr al  c h ar ac ter is tic s ,   w h ic h   r es u lts   i n   r ed u ctio n   o f   to r q u p u l s atio n s   in   m o to r   d r iv s y s te m s .   E x p er i m en tal  r es u lt s   s h o w   t h r e d u ce d   HSF  a n d   t h e   w ell - d is tr ib u ted   p o w er   d e n s i t y   s p ec tr u m ,   w h ic h   i s   n o t   u s u all y   p r esen w it h   co n v en tio n al   s i n u s o id al   m o d u latio n .   R a n d o m   P W s ch e m e   is   i m p le m e n ted   b y   l o g ical  p s e u d o   r an d o m   n u m b e r   g en er ato r   w i th   th e   aid   o f   h ig h - p er f o r m a n ce   FP G A   SP A R T A N - 6   XC 6 SL X4 5   th at  s er v e s   as  m o d u lato r   an d   co n tr o ller   f o r   th th r ee - p h ase  v o ltag s o u r ce   in v er ter .           R E F E R E NC E S   [ 1 ]     J.  Ch ias so n ,   L .   M .   T o lb e rt,   K.  M c Ke n z ie,  a n d   Z.   Du ,   A   c o m p lete   so lu ti o n   t o   th e   h a rm o n ic  e li m in a ti o n   p ro b lem ,   IEE T ra n s.  P o w e El e c tro n . ,   v o l.   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   4 9 1 4 9 9 ,   M a r .   2 0 0 4 .   [ 2 ]        Zu lk if il ie Bi n   Ib ra h im ,   M d .   L it o n   Ho ss a in ,   Ism a d Bin   B u g is,   Nik   M u n a ji   Nik   M a h a d i,   A h m a d   S h u k ri A b u   Ha si m ,     S im u latio n   In v e stig a ti o n   o f   S P W M ,   T HIP W M   a n d   S VP W M   T e c h n iq u e s f o T h re e   P h a se   V o l tag e   S o u rc e   I n v e rter ”,   In tern a ti o n a Jo u rn a o f   P o w e El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y s tem   (IJP EDS ),   v o l.   4 ,   N o .   2 ,   p p .   2 2 3 ~ 2 3 2 ,   J u n e   2 0 1 4 .   [3 ]     J.A . Ho u ld sw o rth   a n d   D.A . G ra n t,   T h e   Us e   Ha r m o n ic  Disto rti o n   to   In c re a se   th e   Ou tp u V o l tag e   o f   T h re e - P h a se   P W M   I n v e rter” ,   IEE E   T ra n sa c ti o n   o n   I n d u stry   A p p li c a ti o n ,   v o l. 1   I A - 2 0 ,   p p . 1 2 2 4 - 1 2 2 8 ,   S e p t/ Oc 1 9 8 4 .   [4 ]           M u h a m m a d   F a rru k h   Ya q u b ,   M u h a m m a d   S a f ian   A d e e a n d   T a h ir  Iz h a r , “ V a riab le Vo lt a g e   S o u rc e   In v e rter  w it h      Co n tr o ll e d   F re q u e n c y   S p e c tru m   Ba se d   o n   Ra n d o m   P u lse   W id t h   M o d u latio n ,   In tern a ti o n a Jo u rn a o f   P o w e El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y ste m   (IJ P ED S ),   v o l .   2 ,   No .   2 ,   p p .   2 5 ~ 3 4 ,   M a rc h   2 0 1 2 .   [5 ]     R. L y n n Kirli n ,   S a m   K w o k ,   S tan islaw   L e g o ws k i,   a n d   A n d rz e M .   T rz y n a d lo w sk i,   P o w e S p e c tra  o f   a   P W M   In v e rter  w it h   Ra n d o m ize d   P u lse   P o siti o n ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   P o w e El e c tro n ics ,   v o l. 9 ,   n o . 5 ,   p p . 4 6 3 - 4 7 2 ,   S e p tem b e 1 9 9 4 .   [ 6 ]         Ha m id   Kh a n ,   El - Ha d jM il ian i,   a n d   Kh a li El   Kh a m li c h Driss i,   D isc o n ti n u o u Ra n d o m   S p a c e   V e c to M o d u lati o n   f o El e c tri c   Driv e s:  A   Di g it a Ap p r o a c h ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   P o w e El e c tro n ics ,   v o l. 2 7 ,   no . 1 2 ,   p p .   4 9 4 4 -   4 9 5 1 ,   Dec em b er   2 0 1 2 .   [ 7   L a s z lo   M a th e ,   F l o rin   L u n g e a n u ,   De z so   S e ra ,   P e ter  Om a n d   Ra s m u ss e n ,   a n d   Jo h n   K.  P e d e rse n ,   S p r e a d   S p e c tru m   M o d u latio n   b y   Us in g   A s y m m e tri c - Ca rrier  Ra n d o m   P W M ,   IE EE   T ra n sa c ti o n s   o n   In d u strial   El e c t ro n ics ,   v o l. 5 9 ,   n o . 1 0 ,   p p .   3 7 1 0 - 3 7 1 8 ,   Oc to b e 2 0 1 2 .   [ 8   N.  Bo u d jerd a ,   A .   Bo u d o u d a ,   M .   M e li a n d   B.   Ne k h o u l ,   K.   El   Kh a m li c h Driss a n d   K.   Ke rro u m ,   Op ti mize d   Du a l   Ra n d o mize d   PW M   T e c h n iq u e   f o Red u c in g   Co n d u c ted   EM i n   DC - AC  Co n v e rte rs P ro c .   o f   th e   1 0 th   In t .   S y m p o siu m   o n   El e c tro m a g n e ti c   Co m p a ti b il it y   (EM Eu r o p e   2 0 1 1 ) ,   p p . 7 0 1 - 7 0 6 ,   Y o rk ,   UK ,   S e p tem b e 2 6 - 3 0 ,   2 0 1 1 .   [9 ]     T .   Ja rin   a n d   P . S u b b u ra j,   Co m p re h e n siv e   In v e stig a ti o n   o n   Ha rm o n ic  S p re a d in g   Ef f e c ts  o f   S P W M   a n d   R P W M   M e th o d s ,   Eu r o p e a n   Jo u r n a o f   S c ien ti f ic Re se a rc h ,   v o l. 1 0 3   N o . 2 ,   p p . 2 9 6     3 0 3 ,   Ju n e   2 0 1 3 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        P . A ru lk u m a r   re c e iv e d   B. E.   d e g r e e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   f ro m   th e   P e riy a r   Un iv e rsit y ,   S a le m ,   a n d   T a m il n a d u ,   I n d ia   i n   2 0 0 2 . T h e   M . E.   d e g re e   in   A p p li e d   El e c tro n ics   f ro m   A n n a   Un iv e rsit y ,   Ch e n n a i,   a n d   T a m il n a d u ,   In d ia   in   2 0 0 4 .   He   is  c u rre n tl y   p u rsu in g   h is  d o c t o ra d e g re e   in   P RI S T   Un iv e rsit y ,   V a ll a m ,   T h a n jav u r,   a n d   T a m il n a d u ,   I n d ia.  He   is  c u rre n tl y   w o rk in g   a a n   A ss istan P r o f e ss o in   t h e   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   a Kin g   Co ll e g e   o f   T e c h n o lo g y ,   N a ll u r,   Na m a k k a l,   a n d   Ta m il n a d u ,   In d ia.   He   is  a   L i f e   m e m b e o f   IS T E   a n d   IA ENG .   His  re s e a rc h   in tere sts  a re   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s,  in v e rters ,   c o n v e rters   a n d   S o li d   S tate   DC &   A Driv e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.