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.   5 ,   No .   2 A u g u s t   201 6 ,   p p .   5 9 ~ 7 1   I SS N:  2252 - 8792          59       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   Desig n and  I m ple m en tatio n of  Thr ee P ha se  Rev ersin g  Volta g M ultilevel Inv ert er     G .   V ija y k r is h n a Y.  K u su m a la t h a   K L   Un iv e rsit y ,   G u n tu r,   A n d h ra   P ra d e sh ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mei   1 2 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   J u n   2 0 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   J u l   6 ,   2 0 1 6       T h is  p a p e e x a m in e h o w   a   Re v e rsin g   v o lt a g e   m u lt il e v e in v e rter   (RV M L I)   stra teg y   is  e n f o rc e d   to   d e v e lo p   m u lt il e v e in v e rter   f u lf il m e n t .   T h is  a p p r o a c h   h a b e e n   u se d   S P W M - P tec h n iq u e   to   re g u late   t h e   e lec tri c a in v e rter.  It   d e sire n u m e ro u les ra n g e   o c a rrier  sig n a ls  to   d e li v e g a te   p u lse o f   sw it c h e s.  In c r e a sin g   w it h in   th e   le v e ls  d u rin g   th is  stra teg y   a id   in   re d u c ti o n   o f   o u t p u v o lt a g e   h a rm o n ics   e x p e d it io u sly   a n d   im p ro v e s   p o w e q u a li ty   a o u tp u t   o f   th e   e lec tri c a in v e rter.  It  wa n ts  a   lo w e r e d   q u a n ti ty   o f   to tal  sw it c h e s,  w h ich   is  in   a   p o siti o n   to   d e c re a se o f   s w it c h in g   lo ss e in   th is  p ro c e ss .   T h e   T h re e - p h a se   re v e rsin g   v o lt a g e   m u lt il e v e in v e rter  o f   7 -   le v e a n d   9 -   lev e is   a c c o m p li sh e d   f o R - lo a d   a n d   R - L   lo a d   a n d   T h re e   P h a se   In d u c ti o n   M o to r.   A   re v e rsin g   v o lt a g e   m u lt il e v e in v e rter  o f   7 -   lev e a n d   9 -   lev e sim u latio n   is  in ten d e d   a n d   d e v e lo p e d .   M a la b /S im u li n k   o u tco m e   is  a w a rd e d   to   v a li d a te  th e   p r o p o se d   sc h e m e .   K ey w o r d :   P h ase - D is p o s itio n   SP W M   R ev er s in g   Vo lta g Mu lt ilev e I n v er ter   T h r ee   P h ase  I n d u ctio n   Mo to r     Co p y rig h ©   2 0 1 6   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 :   G.   Vij ay k r is h n a   L   U n iv er s it y ,   Gu n tu r ,   An d h r P r ad esh ,   I n d ia .   E m ail:  g u d a v alli. v ij a y k r i s h n a @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   A p r esen w o r ld ,   th r eq u ir e m en o f   u s i n g   p o w er   elec tr o n ic  d ev ices  in   ea ch   eq u ip m en an d   ap p licatio n s   is   e s s e n tial.  W h er ea s   ad v an ce d   p o w er   co n v er ter s   ar cr ea tin g   m ar k   o n   th m ar k et  o f   t h w o r ld .   W h er ea s   I n v er ter s   s u b j ec al m o s al w a y s   f a m ed   f o r   ch a n g in g   Dc  p r o v id to   A d eliv e r .   T h o u tp u o f   t h e   in v er ter   h a s   to   b co m p elled   to   m ai n tai n   clo s to   s in u s o id al  f o r   ec o n o m ica f u n ct io n i n g   as  lo ad   s y s te m s .   I n   tr ad itio n al  in v er ter s ,   th h ar m o n ic  co n te n is   al s o   d ec r ea s ed   w it h   aid   o f   m ak in g   u s o f   v ar ied   m o d u latio n   tech n iq u es.  Ho w e v er ,   t h an k s   to   li m ita tio n s   o n   t h r ati n g   o f   p o w er   elec tr o n ic  s w itc h es  t h o u tp u p o w er s   o f   th tr ad itio n al  in v er ter s   ar ea   u n i co n f i n ed   to   lo w - p o w er   ap p licatio n s .   So ,   m u lti lev el  i n v er ter s   ar p r ef er r ed   f o r   m ed i u m   a n d   h ig h   p o w er   r a ti n g s ,   w h ic h   p r o v id es   to   ar is e   f r o m   th e   o u tp u t p o w er   an d   ad d itio n all y   r es u lts   o f   in cr ea s i n g   f r o m   t h o u tp u w a v ed   s h ap es  n ea r l y   s i n u s o id al  an d   d ec r ea s o f   w h o le  h ar m o n ic  d is to r tio n .   Du r in g   o p er atio n   o f   m u ltil e v el  in v er ter   as  th n u m b er   o f   lev els  w ill  i n cr ea s es  f r o m   th o u tp u v o lta g th at   i m p r o v es  p o w er   q u al it y   a n d   it  r ed u ce s   th h ar m o n ic  co n te n t .   T o   o v er co m e   m u ltil e v el  i n v e r ter   ( ML I )   Stra teg y   p r o b lem s   li k e,   u s i n g   n u m b er   o f   s w itc h es  to   p er f o r m   th p o w er   co n v er s io n ,   d i f f ic u lt   P W C o n tr o lli n g   tech n iq u es  l ik SP W SV  PW M,   SHE - P W M,   in cr ea s ed   n u m b er   o f   ele m en ts   a n d   v o lt ag co r r esp o n d in g   d if f ic u lt ies 1 .   W h er ea s   p o w er   ap p licatio n s ,   s u c h   t h i n g   i s   UP S,  P s y s te m s ,   HV DC ,   FAC T etc. ,   b est  ap p r o p r iate  to   r ev er s in g   v o lta g m u ltil e v el  i n v er ter 2 .   Ho w e v er ,   m u lt w i n d in g   tr an s f o r m e r s   m a n u f ac tu r i n g   is   ex p en s a n d   d esig n   ar to u g h   f o r   u s i n g   i n   h ig h   p o w er   ap p licatio n s 3 .     A   n o v el  4 - le v el  in v er ter   s tr ateg y   is   in tr o d u ce d 4 .   I ca p ab le  o f   p r o d u cin g   a n   e v en   n u m b er   o f   lev els,   b u n o ze r o   le v el.   T h ab o v is s u es   ar e   lo w er ed   b y   w a y   o f   r ep lace m en m et h o d   r ef er r ed   to   as  r ev er s in g   v o lta g m u ltil e v el  i n v er ter   p r o ce s s .   Fo r   th e   p er io d   o f   th is   tech n iq u e,   th at   is   d ep en d ab le  f o r   g en er atin g   ev er y   p o s itiv p o lar it y   w a v e f o r m   an d   n e g ati v e   p o lar ity   w av e f o r m s   b y   w a y   o f   r ev er s i n g   v o ltag m u ltil ev el   i n v er ter 5 .   T h r ev er s in g   v o ltag e   m u lt ilev e l   in v er ter   d esire s   m u ch   le s s   q u an t it y   o f   s w itc h es  a n d   d ev i ce s ,   it  n ee d s   m o s ef f ec ti v h al f   th ca r r ier s   f o r   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.  5 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 6   :   5 9     71   60   g en er ati n g   p u ls e s   o f   s w itc h es  to   u tili zin g   P D - SP W co n tr o tech n iq u h av b ee n   d ev elo p ed   f o r   th d u r atio o f   th i s   p ap er .   A d v an ta g es :     I t si m p l y   e x te n d ed   to   h ig h er   le v els b y   ad d in g   m id d le  s tag e s .     I t u s es i s o lated   Dc  s u p p lies   a n d   th u s   n o   v o lta g lev e lli n g   i s s u es.     I t u s es  f e w er   ele m en t s   in   co m p ar is o n   to   C o n v e n tio n al  m u l til ev el  in v er ter s     I t si m p l y   s o lel y   n ee d s   h a l f   o f   ca r r ier   f o r   SP W c o n tr o ller .     I w ill  s i m p l y   ap p l y   f o r   th r ee - p h ase  ap p licatio n s       2.   DE SCR I P T I O O F   RE V E RSI N G   VO L T A G E   M UL T I L E V E L   I NV E R T E R   T h R ev er s i n g   v o ltag m u ltil ev el  i n v er ter   t h at  in cl u d es  o f   t w o   p ar ts ,   s p ec if icall y   lev e g en er atio n   p ar ted   an d   p o lar it y   g en er atio n   p ar ted .   T h w a v ef o r m s   o f   r es u lta n v o ltag e   i n   t h p o s iti v e   s ig n   ar o b tain ed   b y   u s i n g   Hi g h - f r eq u e n c y   s w itc h es  to   t h e x te n L e v el  g e n er atio n   p ar t.  T h w a v ef o r m s   o f   r esu lta n v o lta g ar ac q u ir ed   b y   L o w - f r eq u e n c y   s w itc h e s   b o th   s i g n   o f   p o s iti v o r   n eg ati v w it h in   t h p o lar it y   g e n er atio n   p ar t.  Fo r   g etti n g   r es u lta n o u tp u v o lta g lev el s   at  s p ec if ic  lin f r eq u en c y ,   ea c h   lev el  g en e r ati o n   p ar an d   p o lar ity   g en er atio n   p ar i s   p r in cip al   an d   p r ed o m in a n t.   S w itc h i n g   tr an s itio n   an d   s w itc h i n g   p o w er   d is s ip atio n   co u ld   al s o   b lo w er ed   b y   w a y   o f   id en ti f y in g   t h s w itc h i n g   m o d es  u n i q u av er tin g   t h u n - k n o w n   a s   f o r   v o ltag le v el s   w it h i n   th ti m o f   s w i tch i n g   c y cle.   T o tally   d if f er en s w itc h in g   m o d es  i n   p r o d u cin g   t h e   d esire d   lev els.  T h e   o u tp u v o ltag le v els  ar g en e r ated   w it h   th aid   o f   a u t h o r is e d   s w itc h i n g   s eq u e n ce s .   T h s w itc h i n g   s eq u e n ce   o f   s w itc h es  m o d e s   ar ch o s en   f o r   lev els  r e s p ec tiv el y .   T h is   s tr ateg y   is   r ed u n d an a n d   v er s atile  w i th in   t h s w itc h in g   s eq u en ce .   T h last   w o r d   o u tp u v o ltag le v el  is   t h at  th ad d   o f   v o ltag s o u r ce s .     2 . 1 .     Sev en - L ev el  Rev er s ing   Vo lt a g M ultilev el  I nv er t er       D C D C R - L   L O A D R - L   L O A D R - L   L O A D D C H I G H   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   F O R   L E V E L   G E N E R A T I O N   P A R T L O W   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   F O R   P O L A R I T Y   G E N E R A T I O N   P A R T   Fig u r 1 .    R ev er s i n g   v o lta g m u ltil e v el  i n v er ter   f o r   t h r ee   p h ase s   co n n ec ted   to   th R - L   lo ad .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       Desig n   a n d   I m p leme n ta tio n   o f Th r ee   P h a s R ev ers in g   V o lta g Mu ltil ev el   I n ve r ter  ( G.   V ija yk r is h n a )   61   D C D C D C R - L   L O A D S - 1 S - 2 S - 3 S - 4 S - 5 S - 6 S - 7 S - 8 S - 9 S - 1 0 H I G H   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   F O R   L E V E L   G E N E R A T I O N   P A R T L O W   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   F O R   P O L A R I T Y   G E N E R A T I O N   P A R T   Fig u r 2 .     R ev er s i n g   v o lta g 7 - le v el  in v er ter   f o r   s i n g le  p h ase   leg .       T ab le  1 .   Sw itch in g   f u n ctio n   f o r   v o ltag o u tp u t se v en   le v el  g e n er atio n s     D C   V o l t a g e   L e v e l   M o d e - 1   O p e r a t i o n   M o d e - 2   O p e r a t i o n     2 , 3 , 4     1       2 , 3 , 5   2 , 4 , 6     1 , 4   2 , 6 , 5     1 , 5         Op er atio n   o f   r ev er s i n g   v o lta g e   7 - lev el  i n v er ter :   T h s w itc h in g   ap p r o ac h   o f   r e v er s i n g   v o ltag e   7 - le v el   in v er t er .   T h s w itc h i n g   m o d es   to   g et  d is ti n ct   v o ltag le v el s   ar     Wh en   s w i tch e s   2 - 3 - 4   is   o n ,   o u tp u w av e f o r m   p r o d u ce s       v o lt ag lev el  0   Dc,     Wh en   s w i tch e s   2 - 3 - 5   is   o n ,   o u tp u w av e f o r m   p r o d u ce s   v o ltag lev el  +1   Dc,     W h en   s w i tch e s   1 - 4   is   o n ,   o u tp u w a v ef o r m   p r o d u ce s   v o ltag e   lev el  +2   Dc,     W h en   s w i tch e s   1 - 6   is   o n ,   o u tp u w a v ef o r m   p r o d u ce s   v o ltag e   lev el  +3   Dc.   T h is   p r esen ts   s ev e n - le v el  i n v er ter   u ti lizi n g   r ev er s in g   v o l tag s tr ateg y .   A   s ev e n - le v el  in v er ter   r eq u ir es  1 0   s w itc h es  a n d   3   d e n er g y   s o u r ce s   to   f o r m   a   cir cu i a n d   to   g en er ate   th e   o u tp u v o lta g a s   s h o w n   i n   f i g u r e2 .   S w itc h in g   o f   h ig h   f r eq u e n c y   is   h av i n g   p h a s d is p o s itio n   p u ls e s   a n d   s w itc h i n g   o f   lo w   f r eq u en c y   m a y   h a v e   p u ls es  o f   t h li n f r eq u en c y   ( 5 0   Hz )   th en ,   t h r es u lta n o u t p u v o lta g i s   f ed   to   t h lo ad .   T h ass o ciatio n   o f   s w itc h es  co m m en c in g   f r o m   S 1   to   S 10   t h at  ar i n   s i n g le - p h a s le g   i s   g o b y   m ea n s   o f   o p er atio n   o f   r ev er s i n g   v o ltag m u ltil e v el  i n v er ter   o f   7 - lev el  a s   s h o w n   i n   f i g u r e.   T h h ig h - f r eq u e n c y   s w itc h es  ar u s ed   to   p r o d u ce   t w o   p o s iti v h al f   o f   c y c les  with   i n   lin f r eq u en c y .   W ith   t h ass is ta n ce   o f   f u l b r id g co n v er ter ,   th s ec o n d   c y cle  o f   Hi g h - Fre q u en c y   B r i d g w ill   also   b co n v er ted   i n to   n eg a tiv e   h a lf   c y cle.   I n   an   e f f o r to   u r g e   alter n ati n g   w a v ef o r m ,   t h r eq u ir e m e n t   o f   a   f u ll   b r id g co n v er ter   i s   cr u c ial.   W it h   t h as s i s tan ce   o f   f u ll  b r id g e   co n v er ter ,   w w ill  b ab le  to   cu d o w n   th a m o u n o f   s w itc h es  to   1 2   to   1 0   s u ch   s w i tch   l o s s es  co u ld   also   b d i m in is h ed .   I n   r ev er s i n g   v o lt ag 7 - le v el  i n v er ter ,   w it h   p u r p o s to   cu r b   s w itc h es  it  w a n an   i m p r o v ed   f u l l   b r id g co n v er ter .   A s   s o o n   as   in v o l v in g   s u b s tit u te  o b tain a b le  m u lti lev el  i n v er ter s   s tr at eg y ,   t h is   r ev er s in g   v o ltag m u ltil e v el  i n v er ter   s tr ateg y ,   r eq u ir e s   m u c h   less   q u an tit y   o f   s w i tch   d e v ices.  I p lay s   co n s eq u en tia l   r o le  o f   th p o ten c y   o f   a n   o v er a ll  co n v er ter .                       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.  5 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 6   :   5 9     71   62   2 . 2 .     Nine  L ev el   Rev er s i ng   Vo lt a g M ultilev el  I nv er t er       D C D C D C R - L   L O A D R - L   L O A D R - L   L O A D D C H I G H   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S L O W   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   Fig u r 3 .   R ev er s i n g   v o lta g m u ltil e v el  i n v er ter   f o r   th r ee   p h a s es   co n n ec ted   to   th R - L   lo ad .       D C D C D C D C S - 1 S - 2 S - 3 S - 4 S - 5 S - 6 S - 7 S - 8 S - 9 S - 1 0 S - 1 1 S - 1 2 H I G H   F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S L O W F R E Q U E N C Y   S W I T C H E S   Fig u r 4 .     R ev er s i n g   v o lta g 9 -   lev e l in v er ter   f o r   s i n g le  p h as leg .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       Desig n   a n d   I m p leme n ta tio n   o f Th r ee   P h a s R ev ers in g   V o lta g Mu ltil ev el   I n ve r ter  ( G.   V ija yk r is h n a )   63   T ab le - 2   S w itch in g   f u n ctio n   f o r   v o ltag o u tp u t 9 -   le v el  g e n er atio n       D C   V o l t a g e   l e v e l   M o d e - 1   O p e r a t i o n   M o d e - 2   o p e r a t i o n     2 , 3 , 4 , 5       2 , 3 , 4 , 6       2 , 3 , 6 , 8   2 , 7 , 5     1 , 5   2 , 7 , 6     1 , 6       T h is   p r esen ts   a   n i n e - le v el  i n v er ter   u tili zi n g   r ev er s i n g   v o lta g s tr ateg y .   A   n i n e - le v el  in v er t er   r eq u ir es  1 2   s w itc h es  a n d   4   d en er g y   s o u r ce s   to   f o r m   cir cu i an d   t o   g en er ate  t h o u tp u v o lta g e   as  s h o w n   i n   f i g u r e4 .   T h h ar m o n ic  co n te n m ater ial  o f   t h o u tp u v o lta g w a v e f o r m   d ec r ea s es  b ec au s th q u a n tit y   o f   o u tp u v o ltag i n cr ea s e s .   Op er atio n   o f   r ev er s i n g   v o lta g e   9 - lev el  i n v er ter :   T h s w itc h in g   ap p r o ac h   o f   r e v er s i n g   v o ltag e   9 - le v el   in v er t er .   T h s w itc h i n g   m o d es   to   g et  d is ti n ct   v o ltag le v el s   ar   1 .   W h en   s w itc h   2 - 3 - 4 - 5   is   o n ,   o u tp u t     w a v ef o r m   p r o d u ce s       v o ltag lev e l 0   Dc,   2 .   W h en   s w itc h   2 - 3 - 4 - 6   is   o n ,   o u tp u t     w a v ef o r m   p r o d u ce s   v o ltag le v el  +1   Dc,   3 .   W h en   s w itc h   2 - 3 - 6 - 8   is   o n ,   o u tp u w a v e f o r m   p r o d u ce s   v o ltag le v el  +2   Dc,   4 .   W h en   s w itc h es 1 - 5   i s   o n ,   o u tp u    w a v ef o r m   p r o d u ce s   v o l tag lev e l + 3   Dc.   5 .   W h en   s w itc h es 1 - 6   i s   o n ,   o u tp u t     w a v ef o r m   p r o d u ce s   v o l tag lev e l + 4   Dc.       3 .     DE SCR I P T I O O F   P H ASE   DIS P O SI T I O T E CH NI Q UE       S P W M   T E C H N I Q U E P H A S E   S H I F T E D   P W M L E V E L   S H I F T E D   P W M P O D A P O D P D       I n   SP W M,   s in u s o id al  w a v e f o r m   is   r elate d   to   ca r r ier   w av ef o r m   to   g et  g ate  p u ls es  o f   t h s w i tch e s   to   an   in v er ter .   N - le v el  o u tp u t   d esire s   N - 1   ca r r ier   p er   th co m m o n   m u lti lev el  i n v er ter .   Qu a n tit y   o f   w a n ted   ca r r ier s   d ec r ea s ed   to                 s i m p l est  b y   u s i n g   e x p lo itatio n   r i g h t   n u m b er   o f   le v els  ea r n ed   in   d elib er ate   r ev er s in g   v o ltag m u lti lev el  i n v er ter   m et h o d .   C o n tr o p r o ce d u r es  f o r   t h m u lt ilev e in v er t er   ar b ased   o n   lin an d   h i g h   f r eq u e n c y   s w itc h in g .   C o m p letel y   d if f er e n P W tech n iq u es  ar 1 .   SP W 2 .   SVP W 3 .   S HE - P W tech n iq u es  ar in   m o s t   ca s es  u s ed .   T h SP W tec h n iq u is   w id u s ed   co n s id er in g   o f   co u p le  o f   ad v an ta g es.     Si m p le  i m p le m en ta tio n       L o w   h ar m o n ic  co n ten     L es s   s w i tch i n g   lo s s e s .       T h lev el  s h i f ted   m o d u latio n   t ec h n iq u co n s is t s   o f   th r ee   s c h e m es     E ac h   ca r r ier   is   in   p h ase  w i th   e ac h   o th er   in   P h a s Dis p o s itio n   ( P D)   tech n iq u e     E ac h   ca r r ier   w av e f o r m   is   1 8 0 - d eg r ee   p h ase   o p p o s itio n s   to   its   n ei g h b o u r   i n   A lter n a tiv P h a s e   Op p o s itio n   Dis p o s itio n   ( A P O D)   tech n iq u e .     I f   th ca r r ier   w av e f o r m   i s   ab o v an d   b elo w   th p o in o f   ze r o   r ef er en ce s   t h e n   th w a v e f o r m   o f   ca r r ier   w a v e f o r m   is   m o d if ied   to   1 8 0   d eg r ee s   in   P h ase  Op p o s itio n   Dis p o s itio n   ( A P OD)   tech n iq u 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.  5 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 6   :   5 9     71   64   I n   o r d er   to   u r g t h d es ir ed   co n tr o lled   g ate   p u l s es  f o r   d elib er ate  ci r cu it s   o f   m ak in g   u s o f   p h ase  d i s p o s itio n   m et h o d   o f   SP W tech n iq u e.   T h r o u g h o u   t h is   r ev er s i n g   v o ltag e   m u lt ilev e i n v er ter ,   w e   n ee d   l ik e   m o s t   ef f ec tiv t h r ee   ca r r ier   w a v ef o r m s   t h at  ar co m p ar ed   w it h   t h o n l y   s i n g le  s i n u s o id al  w a v ef o r m   w it h in   t h e   p o s itiv p ar t o f   t h o n e   c y c le,   W h en e v er   an   i n ter s ec tio n   ta k e s   p lace   b et w ee n   t h ca r r ier   an d   s in u s o id al  th er e s     f o r m a tio n   o f   p u ls e s   i n   t h at  ar ea .   W ten d   to   cr ea te  t h r ee   p u ls e s   at   th a i n ter s ec tio n   p a r o f   t h ar ea .   T h e   p r o d u ce d   p u ls es a r ch an g ed   in to   s u b s tit u te   p u l s es o f   m a k i n g   u s o f   n o t o p er atio n   ( lik o n ce   s w itch   i s   o n   t h en   it  p r o d u ce s   alter n ativ is   o f f ) ,   th en   w ar in clin ed   to   g et   th d esire d   s w itc h i n g   p u l s es   an d   f ed   to   th s ix   s w itc h es   to   t h le v el   g e n er at io n   p ar t.  Ult i m a te  p u l s es   o f   f u ll   b r id g co n v er t er   i s   cr ea ted   b y   t h p u ls e   g en er ato r   is   e m p lo y ed   to   g et  p u ls e s   o f   t h p o lar it y   g e n er atio n   p ar t.      T h f o r m u la  is   ap p lied   to   P D - SP W in   r ev er s in g   v o ltag m u ltil e v el  i n v er ter     T h f r eq u en c y   m o d u la tio n   i n d ex                                                   ( 1 )     T h am p lit u d m o d u latio n   i n d ex                                                                 ( 2 )     Fig u r 5 .   ( A )   3 - ca r r ier   w a v e f o r m .         Fig u r 5 .   ( b )   4 - ca r r ier   w av e f o r m .   0 0. 002 0. 004 0. 006 0. 008 0. 01 0. 012 0. 014 0. 016 0. 018 0. 02 0 50 100 150 200 250 300 T I M (SEC ) VOLT AGE 0 0. 002 0. 004 0. 006 0. 008 0. 01 0. 012 0. 014 0. 016 0. 018 0. 02 0 50 100 150 200 250 300 350 400 T I M E(SEC ) VOLT AGE Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       Desig n   a n d   I m p leme n ta tio n   o f Th r ee   P h a s R ev ers in g   V o lta g Mu ltil ev el   I n ve r ter  ( G.   V ija yk r is h n a )   65     Fig u r 6 .     ( a)   Gate   p u ls es to   s w itc h e s   f o r   7 - le v el.         Fig u r 6 .   ( b )   Gate   p u ls es to   s w itc h e s   f o r   9 -   lev e l.       4 .   I M P L E M E NT AT I O O F   T H RE E   P H ASE S REV E R S I NG   VO L T AG E   S E V E L E VE L   AND  N I N E   L E V E L   I NV E R T E R     T ab le - 3   C o m p ar is o n   a n d   n u m b er   o f   d if f er en m u ltil e v el  i n v er ter   s tr ateg ies  f o r   th r ee - p h ase   st r a t e g i e s   DC   M L I   F C M L I   C D M L I   RV   M L I   S w i t c h e s , d i o d e   ) 1 ( 6 n   ) 1 ( 6 n   ) 1 ( 6 n   )) 4 ) 1 (( 3 n   D i o d e   ) 2 ( ) 1 ( 3 n n     0   0   0   D c   b u s   c a p a c i t o r / i so l a t e d   su p p l i e s   ) 1 ( n   ) 1 ( n   ) 1 ( n   2 ) 1 ( n   F l y i n g   c a p a c i t o r   0   ) 2 ( ) 1 ( 2 3 n n     0   0   O v e r - a l l   n u mb e r s   ) 7 3 ( ) 1 ( n n   ) 20 3 ( ) 1 ( 2 1 n n   1 2 27 n   2 ) 35 13 ( n           0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) P U L S E S   T O   S W I T C H E S 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 4 0 . 0 1 6 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 0 . 5 1 T I M E ( S E C ) P U L S E S   T O   S W I T C H E S 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.  5 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 6   :   5 9     71   66   Desig n   p ar a m eter s   f o r   th r ee   p h ase  r ev er s in g   v o ltag 7 -   le v el   in v er ter   an d   9 - lev el  i n v er ter                          FOR   7 - L E VE L   I N VE R T E R :                         FOR   9 - L E VE L   I N VE R T E R :     I n p u t D v o lta g Dc  =3 0 0   V   R ef er e n ce   ( s i n u s o id al)   s w itch i n g   f r eq u e n c y   ( m )   5 0   Hz   C ar r ier   ( tr ian g u lar )   s w itc h i n g   f r eq u en c y   ( F c )    5   k Hz   T h r ee   p h ase  lo ad   R 1 0   L   1 5   MH   Ou tp u t V o ltag e= 6 0 0   p - p   L C   Fil ter   L =1 0   MH C 2 0   µF       I n p u t D v o lta g Dc  =4 0 0   V   T h r ee   p h ase  lo ad   R 1 0   L   1 5   MH   Ou tp u t V o ltag e= 8 0 0   p - p   L C   Fil ter   L =1 0   MH C 2 0   µF     T ab le - 4   I n d u ctio n   m o to r   p ar am eter s   V o l t a g e   4 0 0   V   C u r r e n t   5 . 7 8   A   H o r se p o w e r   5 . 3 6   H . P   F r e q u e n c y   5 0   H z   S p e e d   1 4 3 0   r p m       5 .     M AT   L AB   CIRCUI T   DIA G RAM   DE SI G A ND   SI M UL AT I O RE SU L T S   T h o u tco m o f   s i m u latio n   o f   u r g ed   tec h n iq u e   o f   th r ee   p h ase  7 - lev e a n d   9 - le v el   o f   r ev er s i n g   v o ltag e   m u lt ilev e i n v er ter   a r f i n is h ed   b y   v ic ti m izatio n   MA T L A B   2 0 0 9 b /Si m u li n k .   A d d   o f   DC   i n p u ts   v o ltag e   s o u r ce s   i s   ad eq u ate   to   v o ltag e   o u tp u t   w a v e f o r m s   d u r in g   t h is   s tr ate g y .   Fro m   F FT   an al y s i s   i n   P o w er g u i   b lo ck   w il r ec o g n ize  t h T HD  o f   v o ltag o u tp u an d   c u r r en t   o u tp u v al u es.  T h s i m u latio n   d iag r a m s   o f   t h r ee   p h ase  r e v er s i n g   v o lta g e   m u lt i lev el  in v er ter   ar d e v elo p ed   f o r   7 -   le v el  i n v er ter   a n d   9 - le v el  in v er ter ,   w e   ar lik el y   to   g et   t h v o ltag e   an d   c u r r en t o u tp u t   w a v ef o r m s ,   to r q u a n d   s p ee d   w a v e f o r m s   is   p r o d u ce d   f o r   t h lo ad s   R,   R - L   a n d   i n d u ct io n   m o to r .   T h o u tp u v o lta g a n d   cu r r e n w a v e f o r m s   t h at  ar s h ap ed   w it h in   t h s tair ca s t y p e.     I n   ev er y   7 - R V ML I   an d   9 - R V ML I ,   w e   ca n   co n v er t   s ta ir ca s t y p i n to   s i n w a v ef o r m   b y   in cl u d i n g   f ilter s   at  t h o u tp u t   o f   r e v er s in g   v o lta g m u ltil e v el  i n v er ter .   T h er ar h ig h er   ad v a n t ag es  b y   m ea n s   o f   u tili zi n g   f ilter s   w ar ab le  to   less e n   th h ar m o n ics,  m ak s tr o n g er   th lif e ti m o f   t h eq u ip m en t,  p er f o r m an ce   an d   p o ten c y   ar h ig h ,   p o w er   f ac to r   ca n   also   b e   h ig h .   D u r in g   th is   r ev er s i n g   v o ltag m u ltil e v el  in v er ter ,   h av ten d en c y   to   m ak u s   o f   B u tter w o r th   f ilter   w h ic h   is   t h e   lo w   p ass   s ec o n d   o r d er   f ilter s   an d   L C   f ilter   is   p o s itio n ed   at  th o u tp u o f   a n   in v er ter .   T h o u tp u lo ad   to   p r o d u ce   r eq u ir ed   r esu ltan w a v ef o r m s   o f   v o ltag e   an d   cu r r en i n   s i n u s o id al  f o r m .   Si m u latio n   o u tco m o f   t h p r o p o s ed   s tr ateg y   o f   r e v er s i n g   v o ltag m u ltil e v el   in v er ter   i s   p er f o r m ed   b y   u ti lizi n g   m at - lab .     5 . 1 .     T hree   P ha s 7 - L ev el  Rev er s ing   Vo lt a g M ultilev el  I nv er t er       Fig u r e7   ( a) .   L ev el  g e n er atio n   p ar t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       Desig n   a n d   I m p leme n ta tio n   o f Th r ee   P h a s R ev ers in g   V o lta g Mu ltil ev el   I n ve r ter  ( G.   V ija yk r is h n a )   67     Fig u r 7   ( b ) .   P o lar ity   g e n er ati o n   p ar t       Fro m   ab o v e   f i g u r es    7 ( a)     f o r   lev el  g e n er atio n   p ar t,  7 ( b )   f o r   p o lar ity   g e n er atio n   p ar t.  Si m u lin k   d ia g r a m   o f   7 -   lev el  t h r ee   p h ase  r ev er s in g   v o l tag m u lt ilev e l in v er ter   is   d esi g n ed .         Fig u r 8   ( a) .   Vo ltag Ou tp u w a v e f o r m s   o f   3 - p h a s 7 - le v el  r ev er s in g   v o ltag m u ltil e v el  i n v er ter .           Fig u r 8   ( b ) .   Vo ltag Ou tp u w a v e f o r m s   o f   3 - p h a s 7 - le v el  r ev er s in g   v o ltag m u ltil e v el  i n v er ter .         Fig u r 9   ( a) .   Vo ltag Ou tp u w a v e f o r m   f o r   7 - L e v el  R - L   lo a d   an d   f o r   in d u ctio n   m o to r .     0 0. 01 0. 02 0. 03 0. 04 0. 05 0. 06 0. 07 0. 08 0. 09 0. 1 -50 0 50 100 150 200 250 300 T I M E(SEC ) OU T PU T   VOLT AGE 0 0. 01 0. 02 0. 03 0. 04 0. 05 0. 06 0. 07 0. 08 0. 09 0. 1 -30 0 -20 0 -10 0 0 100 200 300 T I M E(SEC ) OU T PU T   VOLT AGE 0 0. 01 0. 02 0. 03 0. 04 0. 05 0. 06 0. 07 0. 08 0. 09 0. 1 -30 0 -20 0 -10 0 0 100 200 300 T I M (SEC ) OU T PU T   VOLT AGE 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.  5 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 6   :   5 9     71   68     Fig u r 9   ( b ) .   C u r r en t o u tp u wav ef o r m s   f o r   7 - L e v el  R - L   lo a d   an d   f o r   in d u ctio n   m o to r .         Fig u r 1 0 .   T o r q u an d   Sp ee d   s tr u ctu r e s   w av e f o r m .       T h cir cu it  d ia g r a m   co n s tr u ct ed   in   Ma lab /Si m u li n k   o f   t h r ee   p h ase   R VM L I   s tr ate g y   f o r   7 - lev el   is   s i m u late d   f o r   d if f er e n lo ad s   R ,   R - L   a n d   I n d u ctio n   m o to r   w g et  t h v o lta g an d   c u r r en t,  s p ee d   an d   to r q u o u tp u t   w a v e f o r m s   ar s h o w n   i n   t h ab o v f ig u r es.     5 . 2 .     T hree   ph a s 9 - L ev el  Rev er s ing   Vo lt a g M ultilev el  I nv er t er         Fig u r 1 1   ( a) .   L ev el  g e n r atio n   p ar t     0 0. 01 0. 02 0. 03 0. 04 0. 05 0. 06 0. 07 0. 08 0. 09 0. 1 -30 -20 -10 0 10 20 30 T I M E(SEC ) OU T PU T   C U R R EN T 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 - 5 0 0 50 100 T I M E(SEC ) SPEED 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1000 1500 2000 T I M E(SEC ) T OR QU E Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.