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. 7 ,   No . 3 Dec em b er   201 8 ,   p p .   2 5 1 ~2 63   I SS N:  2252 - 8792   DO I 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 7 . i3 . p p 2 5 1 - 263          251       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JA P E   M ulticarrier  SP WM  Contro l Te c hniques   for Three  P ha se  Elev en Lev el Dio de Cla m ped  Mult ilev el Inv erte r  an d H y brid   Inv erte r w ith  Red uced Nu m ber of   Co m po nen ts       N.   Su s heela , P.   Sa t is h K u m a r   De p a rt m e 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   (A ),   Os m a n ia Un iv e rsit y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A u g   2 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Sep   7 ,   2 0 1 8       A   c o m p a ra ti v e   a n a l y sis  o f   th re e   p h a se   e lev e n   lev e Dio d e   Cla m p e d   M u lt il e v e In v e rter   (DCML I)  a n d   h y b rid   i n v e rter  is  p e rf o rm e d   in   th is  p a p e in   w h ich   th e   late re q u ires   f e we r   c a rrier  sig n a ls,   les n u m b e o f   d e v ice s   a n d   g a te  d riv e   c ircu it s.  T h e   p e r f o r m a n c e   i e v a lu a ted   u sin g   P h a se   Disp o siti o n   (P D),   A lt e rn a te  P h a se   Op p o s it io n   Disp o siti o n   (A P OD a n d   Ca rrier  Ov e rlap p in g   (CO)  S i n u so id a P u lse   W id th   M o d u lati o n   (S P W M m e th o d s.  T h e   h y b rid   m u lt il e v e l   in v e rter  h a su p e rio f e a tu re o v e r   d io d e   c la m p e d   m u lt il e v e in v e rt e rs  a n d   is  m o re   e ff icie n sin c e   th e   p o sit iv e   lev e ls  o f   th e   in v e rter t h a a re   g e n e ra ted   b y   h ig h   f re q u e n c y   s w it c h e s (l e v e g e n e r a ti o n   p a rt),   a re   re v e rse d   b y   lo w   f re q u e n c y   s w it c h e (p o larity   g e n e ra ti o n   p a rt)  w h e n   th e   v o lt a g e   p o larity   is  r e q u ired   to   b e   c h a n g e d   f o n e g a ti v e   p o larity .   T h e re f o re ,   th e   o v e ra ll   c o st  a n d   c o m p lex it y   o f   th e   h y b rid   in v e rter  a re   g re a tl y   re d u c e d   p a rti c u larly   f o h ig h e in v e rter  o u tp u t   v o lt a g e   lev e ls.   S im u latio n   is  p e rf o r m e d   f o th re e   p h a se   e lev e n   le v e d io d e   c la m p e d   m u lt il e v e in v e rter  a n d   h y b rid   m u lt il e v e in v e rter  u sin g   M AT LA B/S i m u li n k   f o in d u c ti o n   m o to lo a d   a n d   th e   to tal   h a rm o n ic d ist o rti o n   is  e v a lu a ted   a d if f e re n lo a d   t o rq u e s.   K ey w o r d s :   Dio d C la m p ed   I n v er ter   H y b r id   in v er ter   I n d u ctio n   m o to r   P u ls W id th   Mo d u latio n   T o tal  Har m o n ic  Di s to r tio n   Co p y rig h ©   2 0 1 8   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 :   N.   Su s h ee la,     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   ( A ) ,   Os m a n ia  U n i v er s it y ,   H y d er ab ad - 5 0 0 0 0 7 ,   T elan g an a,   I n d ia .   E m ail:  n s u s h ee la2 0 0 7 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h m u l tilev e i n v er ter s   h a v e   d r a w n   tr e m e n d o u s   in ter est  i n   h ig h   p o w er   h i g h   v o ltag a p p licatio n s   d u to   th eir   m er its   s u c h   as  r ed u ce d   v o ltag s tr es s   o n   d ev ic es,  lo w er   s w itc h i n g   lo s s es,  lo w er   E MI   p r o b lem s   an d   less   T HD.   T h n eu tr al  p o in cla m p ed   in v er ter   w as  p r o p o s ed   b y   Nab ae   [ 1 ] .   T h e   b asic  co n ce p o f   m u ltil e v el  i n v er ter   is   to   s y n t h esize  s tair ca s v o lta g w a v ef o r m   f r o m   s e v er al  lo w er   v o ltag D C   s o u r ce s   w h ic h   ap p r o ac h es  th e   s i n u s o id al  w a v w it h   r ed u ce d   h ar m o n ic  d i s to r tio n   [ 2 ] .   I n   m u lt ilev el  i n v er ter s ,   t h e   s e m ic o n d u cto r s   ar e   w ir ed   to   f o r m   s er ies   t y p e   co n n ec tio n   s o   th at   t h o p er atio n   at  h i g h er   v o ltag es  is   p o s s ib le.   T h s w itc h i n g   lo s s e s   an d   t h e   s w itc h in g   f r eq u e n c y   ca n   b r ed u ce d   b y   s tag g er i n g   t h s witch i n g   b ec a u s t h e   s w itc h es  ar e   n o t   tr u l y   s er ies   co n n ec ted .   C o n v en tio n al   m u l tilev el   i n v er ter s   i n clu d e   d io d cla m p ed   i n v er ter ,   f l y in g   ca p ac ito r   in v er ter   an d   ca s ca d ed   H - b r id g in v er ter   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h m aj o r   d r aw b ac k   o f   m u ltil e v el  i n v er ter s   is   th h i g h er   n u m b er   o f   p o w e r   s e m ico n d u c to r   s w itc h e s   r eq u ir ed   th at  co m p licates  t h o v e ra ll  s y s te m   [ 5 - 9 ] .   A   m u ltil e v el  i n v er ter   i m p le m e n ted   w it h   h y b r id   to p o lo g y   h as   m a n y   ad v an ta g e s   as  t h le v els  in cr ea s w h en   co m p ar ed   to   co n v e n tio n al  m u ltil e v el   in v er ter s .   T h h y b r i d   m u ltil e v el  in v er ter   eli m i n a tes  t h d io d es  a n d   ca p ac ito r s   th at  ar u s ed   i n   DC M L I ,   ca p ac ito r s   u s ed   in   f l y in g   ca p ac ito r   in v er ter s   an d   also   r ed u ce s   th e   s e m ico n d u cto r   s w itc h es  a n d   ca r r ier   s ig n als   r eq u ir ed   t h an   i n   ca s ca d ed   i n v er ter s ,   d io d c la m p ed ,   an d   f l y i n g   ca p ac ito r s   in v er ter s .   An   ap p r o ac h   o f   u til izin g   h i g h - p o w er   d ev ices  w it h   lo w - s w i tch i n g - f r eq u en c y   r ed u ce s   v o ltag d is to r tio n   o f   o u tp u t   b u h as  g o c u r r en h ar m o n ics  w h ich   i s   m aj o r   d r a w b ac k .   T h er ar Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 5 1     2 6 3   252   as y m m etr ical  m eth o d s   o f   u s i n g   d i f f er e n v a lu e s   o f   v o lta g s o u r ce   w h ic h   r eq u ir es  m o r n u m b er   o f   p o w er   s w itc h es  an d   d io d es  w ith   d i f f er en t   r ati n g .   So m to p o lo g ies  s u f f er   f r o m   t h ca p ac ito r   b alan ci n g   p r o b le m s   [ 1 0 - 1 4 ] .   W h er ea s   in   ca s o f   h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter ,   t h e   v o lta g s o u r ce s   u s ed   h a v e q u al  v alu e s   a n d   h as   m an y   ad v a n ta g es  co m p ar ed   w it h   co n v e n tio n a m e th o d s .   I t   u s e s   less   n u m b er   o f   s w it c h e s   an d   ca r r ier   w a v es   an d   also   o p er ates  t h s w itc h i n g   d ev ice s   at  l in e   f r eq u e n c y   w h ic h   r es u lt s   i n   m o r e f f icie n c y   [ 1 5 - 1 7 ] .   I n   th i s   p ap er   P D ,   A P OD   an d   C O   SP W M   m eth o d s   ar u ti lized   to   d r iv th th r ee   p h ase  d io d cla m p ed   m u l tilev e l   in v er ter   a n d   h y b r id   m u lt ile v el  in v er ter .       2.   E L E V E L E V E L   D I O DE   C L AM P E M UL T I L E VE L   I NVER T E   T h th r ee   p h ase   elev e n   le v el  d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v er ter   is   i m p le m e n ted   u s i n g   ca r r ier   b ased   s in u s o id al  p u ls e   w id t h   m o d u la tio n   tec h n iq u e s   f o r   elev e n   lev el  to   v er if y   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h e   in v er ter .   I n   a n   elev en   lev el  d io d cla m p ed   m u ltil e v el  i n v er ter   th s w itc h es   ar ar r an g ed   in to   te n   p air s .   W h en   o n s w itc h   o f   th p air   i s   t u r n ed   O N,   t h o th er   s w i tch   o f   t h s a m p air   m u s t   b OF F.  E ac h   s w i tch   p air   w o r k s   i n   co m p li m e n tar y   m o d an d   th d io d es  ar u s ed   to   p r o v id ac c ess   to   m id - p o in v o lta g e.   A a n y   p o in o f   ti m ten   s w itc h es  ar tr i g g er ed   to   ac h ie v d esire d   v o lta g le v el.   T h DC   b u s   v o lta g i s   s p lit  i n to   el ev en   v o lta g le v el s   b y   u s i n g   te n   s er ie s   co n n ec t io n   o f   D C   ca p ac ito r s .   Fo r   D C   b u s   v o lta g V dc ,   t h v o ltag e   ac r o s s   ea c h   ca p ac ito r   is   V dc /1 0   a n d   v o lta g s tr e s s   o n   ea ch   d ev ice  is   li m ited   to   V dc / 1 0   th r o u g h   cla m p i n g   d io d es.  T h m id d le  p o in o f   th te n   ca p ac ito r s   N   ca n   b d ef in ed   as  t h n eu tr al  p o in t .   C ar r ier   w a v e f o r m s   f o r   th r ee   p h ase  ele v en   le v el   d io d clam p ed   m u lti lev el  i n v er ter   ar p r esen ted   in   Fi g u r e   1   to   Fi g u r e   3   f o r   PD A P OD   an d   CO     SP W m et h o d s .           Fig u r 1 .   P m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   le v en   d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v er ter           Fig u r 2 .   A P OD  m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   lev e n   d io d cla m p ed   m u ltil e v el  i n v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mu ltica r r ie r   S P WM   C o n tr o l T ec h n iq u es fo r   Th r ee   P h a s E le ve n   Leve l D io d e   ( N.   S u s h ee la )   2 53       Fig u r 3 .   C m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   le v en   d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v er ter       T en   s a w - to o t h   w a v ef o r m s   f o r   ca r r ier   an d   s i n u s o id al  r ef er e n ce   s ig n al  f o r   m o d u lato r   ar r eq u ir ed   f o r   d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v er ter   in   o r d er   t o   p r o d u ce   elev en   le v el s   b y   s i n u s o id al  p u ls w id t h   m o d u la tio n   tech n iq u e.   Hi g h er   n u m b er   o f   cla m p in g   d io d es  ar r eq u ir ed   as  th e   n u m b er   o f   le v el  in cr ea s es  in   ca s o f   d io d e   cla m p ed   m u ltil e v el  i n v er ter s .   A l s o ,   th ca p ac ito r   v o ltag u n b ala n ce   co m p licate s   th co n tr o o f   th s y s te m .   T h d io d clam p ed   m u l tilev e l   in v er ter s   n ee d s   lar g n u m b er   o f   p o w er   s e m ico n d u cto r   s w itc h es  an d   ass o ciate d   g ate  d r iv c ir cu it s .   I n   o r d er   to   m iti g ate  t h a f o r e m e n tio n ed   d r a w b ac k s ,   h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter     is   i m p le m e n ted .       3.   E L E V E L E V E L   H YB RID  M UL T I L E VE L   I N VE R T E   T h o u tp u v o ltag e   o f   h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter   is   s ep ar ated   in to   le v el  g en er atio n   p ar t h at  u ti lizes   h ig h   f r eq u e n c y   s w i tch e s   to   p r o d u ce   r eq u ir ed   lev els  i n   p o s itiv p o lar it y   an d   p o lar it y   g e n er atio n   p ar w h ic h   r eq u ir es  lo w   f r eq u e n c y   s w it ch es  th a ar r esp o n s ib le  to   g en er ate  p o l ar it y   o f   o u tp u t   v o ltag e.   T h lev el   g en er atio n   p ar an d   p o lar ity   g en er atio n   p ar to g eth er   h elp s   in   p r o d u cin g   r eq u ir ed   m u lt ile v el  o u tp u v o lta g e.   W h er ea s ,   in   d io d cla m p ed   m u ltil e v el  i n v er ter s ,   m a n y   o f   th p o w er   s e m ico n d u cto r   s w itc h es  ar in v o l v ed   f o r   g en er a ti n g   th le v els  i n   th o u tp u v o lta g in   p o s itiv a n d   n e g ati v p o lar ities .   C o m p ar ed   to   th d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v er ter s   w h er all  th s w i tch e s   ar r esp o n s ib le  f o r   g en er atio n   o f   b ip o lar   lev els ,   h y b r id   m u lti lev e l   in v er ter   eli m i n ates  m o r n u m b er   o f   p o w e r   s e m ico n d u cto r   s w itc h e s .   T h s in u s o id al  p u ls w id t h   m o d u latio n   m e th o d   f o r   elev e n   l ev el  d io d cla m p ed   m u l tilev e in v er te r   r eq u ir es  te n   ca r r ier s ,   b u t   f i v ca r r ier s   ar s u f f icie n i n   h y b r i d   in v er ter .   Fig u r e   4   s h o w s   an   elev en   le v el  h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter   f o r   o n p h ase  le g .   Fo u r tee n   s w itc h es   an d   f i v i s o lated   s o u r ce s   w h ich   ar eq u all y   r ated   ar e   n ee d ed   f o r   o n p h ase  le g   o f   an   ele v e n   lev el  h y b r id   m u ltil ev el  i n v er ter .   T h o u tp u v o ltag le v el s   ar e   g en er ated   b y   le v el  g en er atio n   p ar w it h o u p o lar it y   a n d   th o u t p u v o ltag p o lar it y   i s   d ec i d ed   b y   th p o lar it y   g en er atio n   p ar t.  T h en ,   t h o u tp u t   v o lta g r eq u ir ed   w i ll  b tr an s f er r ed   to   t h o u tp u a cc o r d in g   to   o u tp u t   p o lar ity   r eq u ir ed .   W h en   t h e   v o lta g p o lar it y   r eq u ir ed   to   b ch a n g ed   f o r   n eg a tiv e   p o lar it y ,   t h v o ltag e   d ir ec tio n   is   r e v er s ed .   Fo r   t h s u p p l y   v o lta g Vd c,   t h s ix   le v els   w h ich   ar e   g e n er ated   b y   l ev el  g en er atio n   p ar t   ar 0 ,   Vd c/5 ,   2 Vd c/5 ,   3 Vd c/ 5 ,   4 Vd c/5 ,   V d c.   B y   u s in g   t h p o lar it y   g e n er atio n   p ar t,  p o s itiv le v els  ar e   co n v er ted   in to   n e g ati v p o lar it y   ( i.e . ,   Vd c /5 ,   2 Vd c/5 ,   3 Vd c/ 5 ,   4 Vd c/5 ,   Vd a r co n v er ted   to   - Vd c/5 ,   - 2 Vd c/5 ,   - 3 Vd c/5 ,   - 4 Vd c/5 ,   - Vd c)   a s   p er   th r eq u ir e m e n o f   o u tp u p o lar ity .   T h er ef o r e,   t h r eq u ir ed   elev en   le v els  ar e   g en er ated   u s i n g   t h h y b r id   m u ltil ev el  i n v er ter .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 5 1     2 6 3   254       Fig u r 4 .   Stru ct u r o f   elev e n   l ev el  h y b r id   in v er ter   f o r   o n p h ase  leg       H y b r id   in v er ter   r eq u ir e s   f e wer   co m p o n en ts   a n d   h al f   o f   t h ca r r ier s   co m p ar ed   to   d io d cla m p ed   in v er ter   f o r   s i n u s o id al  p u ls w id t h   m o d u la tio n   co n tr o ller .   L e v el  g e n er atio n   p ar o f   h y b r i d   in v er ter   g en er ate s   s ix   le v els   a n d   th e n   t h ese  v o lt ag lev el s   w ill  b r ev er s ed   b y   u s i n g   p o lar it y   g e n er atio n   p ar w h en   t h v o ltag e   p o lar ity   r eq u ir ed   to   b ch an g ed   f o r   n eg ativ p o lar it y .   C o m p lex ities   o f   ca p ac ito r   b alan ci n g   ar n o f ac ed   b y   th h y b r id   in v er ter   b ec au s o f   f i x ed   d v o ltag es.   P o lar it y   g e n er atio n   p ar w o r k s   i n   f o r w ar d   an d   r ev er s m o d e s .   I n   Fi g u r e   4   t h s w itc h es  S1 1   an d   S1 4   w il co n d u ct  in   f o r w ar d   m o d f o r   p o s it iv o u tp u v o lta g p o lar ity   w h er ea s   S1 2   an d   S1 3   co n d u cts  i n   r ev er s m o d f o r   n e g ativ o u tp u v o lta g p o lar it y .   Hen ce ,   t h e   o u tp u p o lar it y   is   d eter m i n ed   b y   t h p o lar it y   g e n er atio n   p ar t.  T h h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter   d o esn r eq u ir e   g en er atio n   o f   n eg at iv p u ls es  f o r   n eg a tiv c y cle  co n tr o l.  Ho w e v er ,   th p o lar it y   g en er atio n   p ar p er f o r m s   t h i s   task   w h ile  le v el  g e n er atio n   p ar p r o d u ce s   th e   n u m b er   o f   lev els  r eq u ir ed .   B ased   o n   th e   r eq u ir e m e n t   o f   o u tp u t   v o ltag e,   t h ese  le v els  ar tr an s l ated   to   p o s itiv o r   n eg ati v e.   I n   o r d er   to   g en er ate  th r eq u ir ed   lev els  f o r   elev en   lev el  h y b r id   m u ltil e v el  i n v er te r ,   th s w itc h in g   m o d e s   ar s h o w n   i n   T ab le  1 .       T ab le  1 .   Sw itch in g   State s   f o r   E lev en   - L e v el  H y b r id   I n v er ter   M o d e   0   1   2   3   4   5   1   S 2 ,   S 3 ,   S 4 ,   S 5 ,   S 6   S 2 ,   S 3 ,   S 4 ,   S 5 ,   S 7   S 2 ,   S 3 ,   S 4 ,   S 1 0 ,   S 7   S 2 ,   S 3 ,   S 9 ,   S 7   S 2 ,   S 8 ,   S 7   S 1 ,   S 7   2     S 2 ,   S 3 ,   S 4 ,   S 1 0 ,   S 6   S 2 ,   S 3 ,   S 9 ,   S 6   S 2 ,   S 8 ,   S 6   S 1 ,   S 6         I d escr ib es  th s w i tch   ac co r d in g   to   Fi g u r e   4   th at  s h o u ld   b tu r n ed   ON  to   g e n er ate  t h r eq u ir ed   v o ltag lev el.   T h i n v er ter   is   co n tr o lled   b y   ten   p o s s ib le  s w itc h i n g   p atter n s .   T h s w itc h in g   m o d s elec tio n   s h o u ld   b s u c h   t h at  d u r in g   ea ch   m o d tr an s f er ,   less   s w itc h in g   tr a n s ie n ts   o cc u r   a n d   al s o   r ed u ce d   s w itc h i n g   p o w er   d is s ip atio n .   B y   th i s ,   u n w a n ted   v o lta g lev el s   d u r in g   s w itc h in g   c y c les  ca n   b av o id ed .   T h s w itc h i n g   p atter n s   ( S2 - S3 - S4 - S5 - S6 ) ,   ( S2 - S3 - S4 - S5 - S7 ) ,   ( S2 - S3 - S4 - S1 0 - S7 ) ,   ( S2 - S3 - S9 - S7 ) ,   ( S2 - S8 - S7 )   an d   ( S1 - S7 )   ar s h o w n   i n   Fi g u r e   5   f o r   p r o d u cin g   0   to   5   lev els i n   th o u tp u t v o lta g e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mu ltica r r ie r   S P WM   C o n tr o l T ec h n iq u es fo r   Th r ee   P h a s E le ve n   Leve l D io d e   ( N.   S u s h ee la )   255       Fig u r 5 .   S w i tch i n g   s eq u e n ce   o f   elev e n   lev e l h y b r id   m u l tile v el  in v er ter       Fo r   h y b r id   i n v er ter ,   t h m o d u lato r   a n d   f iv e   ca r r ier s   f o r   P D,   A P OD  a n d   C O   SP W m eth o d s   ar e   s h o w n   in   F ig u r 6   an d   Fig u r 8 .   I n   o r d e r   to   m ee th v o lt ag r eq u ir e m e n t s ,   f i v s tate s   ar co n s id er ed   w it h   ce r tain   s w itc h i n g   p atter n s .   T o   d eter m i n th o v er al co n v er ter   ef f icie n c y ,   t h n u m b er   o f   s w itc h es  t h at  ar e   r eq u ir ed   in   th cu r r en p ath ,   p lay s   an   i m p o r ta n r o le.   C o m p ar ed   to   co n v e n tio n al  m u lti lev el  in v er ter s ,   les s   n u m b er   o f   s w itc h es   ar r eq u i r ed   in   t h h y b r id   m u lt ilev el   i n v er ter   f o r   co n d u ct in g   t h cir cu it  c u r r en w h ic h   r esu lt s   i n   m o r ef f ic ien c y .   T h n u m b er   o f   p o w er   s e m ico n d u cto r   s w i tch e s   r eq u ir ed   f o r   m u ltil e v el  i n v er ter s   is   th m o s t i m p o r tan t p ar t th at  d ef i n es t h co n tr o l c o m p lex i t y   an d   r eliab ilit y .           Fig u r 6 .   P m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   le v en   h y b r id   m u ltil ev el  i n v er ter     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 5 1     2 6 3   256       Fig u r 7 .   A P OD  m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   lev e n   h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter           Fig u r 8 . C m et h o d   f o r   th r ee   p h ase  elev e n   le v el  h y b r id   m u l tilev el  i n v er ter       T h co m p o n en ts   r eq u ir ed   in   h y b r id   m u ltil e v el  in v er ter   i s   lo w er   th a n   d io d cla m p ed   in v er ter .   T h er ef o r e,   h y b r id   m u ltil e v el  i n v er ter   r eq u ir es  r ed u ce d   n u m b er   o f   s w itc h es  an d   less   ca r r i er   s ig n al s   co m p ar ed   to   d io d clam p ed   m u l tile v el  in v er ter   f o r   i m p le m en tatio n   o f   p u ls w id t h   m o d u latio n   tec h n iq u es       4.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   Fo r   en h a n ce m e n o f   o u tp u v o ltag an d   m in i m izi n g   T HD,   p h ase  d is p o s itio n   a n d   alter n ate  p h ase  o p p o s itio n   d is p o s itio n   ca r r ier   b ased   P W m eth o d s   ar p e r f o r m ed .   T h r esu lts   o f   t h r ee   p h ase  elev e n   le v el   d io d clam p ed   m u ltil e v el   in v er ter   an d   h y b r id   m u l tilev e i n v er ter   ar s h o w n   f r o m   Fig u r e .   9   to   Fi g u r e   2 1   f o r   in d u ctio n   m o to r   lo ad .   A   s q u ir r el  ca g in d u ctio n   m o to r   u s ed   f o r   d io d e   clam p ed   in v er ter   a n d   h y b r id   in v er ter   h as  th e   f o llo w i n g   p ar a m e ter s No m in a P o w er =1 0 Hp ,   p o les=4 ,   r m s   v o lta g e= 4 0 0   V,   f r eq u e n c y =5 0   Hz,   s p ee d =1 5 0 0   r p m ,   s tato r   r esi s tan ce   R s =0 . 7 3 8 4 ,   s tato r   lea k ag in d u ctan ce   L l s =3 . 0 4 5 m H;  r o to r   r esis tan ce   R r ′=0 . 7 4 0 2 ,   r o to r   le ak ag i n d u ctan c e   L lr =3 . 0 4 5 m H;   m u t u al  in d u cta n ce   L m =0 . 1 2 4 1 H,   i n er tia  J =0 . 0 7 k g m 2 T h to tal  in p u v o ltag o f   t h t h r ee   p h ase  elev e n - lev e h y b r id   m u lt ilev e in v er ter   is   4 4 0   v o lts   d ( 5   is o lated   d c   s o u r ce s   o f   ea ch   8 8   v o lt s ) .   T h f r eq u e n c y   o f   t h s w i tch e s   u s e d   in   p o lar it y   g en er atio n   p ar is   5 0   Hz  an d   3   KHz   in   lev e l g e n er atio n   p ar t.     4 . 1   E lev en  lev el  dio de  cla m p ed  m ultilev el  inv er t er   us i ng   PD AP O an CO   m et h o d s   T h r esu lts   o f   t h r ee   p h ase  d io d clam p ed   m u lti lev el  i n v er ter   f ed   in d u ctio n   m o to r   f o r   elev e n   lev el  ar s h o w n   in   F ig u r e   9   an d   Fig u r e   1 0   u s in g   p h ase  d is p o s i tio n   m e th o d .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mu ltica r r ie r   S P WM   C o n tr o l T ec h n iq u es fo r   Th r ee   P h a s E le ve n   Leve l D io d e   ( N.   S u s h ee la )   257       Fig u r 9 .   W av ef o r m s   o f   v o lta g es a n d   cu r r en t s   u s in g   P m et h o d   f o r   DC M L I           Fig u r 1 0 .   Sp ee d   an d   to r q u r esp o n s u s i n g   P m et h o d   f o r   DC M L I       Fig u r 1 1   an d   Fig u r 1 2   s h o w s   t h r es u lts   o f   alter n at p h ase  o p p o s itio n   d is p o s iti o n   m et h o d   i m p le m en ted   f o r   elev en   le v el  d io d clam p ed   m u ltil e v el  i n v e r ter   u s in g   i n d u ctio n   m o to r   lo ad .           Fig u r 1 1 .   W av ef o r m s   o f   v o lt ag es a n d   cu r r en ts   u s in g   A P OD  m et h o d   f o r   DC M L I   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 5 1     2 6 3   258       Fig u r 1 2 .   Sp ee d   an d   to r q u r esp o n s u s i n g   A P OD  m et h o d   f o r   DC M L I       Fig u r 1 3   an d   Fi g u r e   1 4   p r esen ts   th r e s u l ts   o b tai n ed   f o r   c ar r ier   o v er lap p in g   tec h n iq u f o r   elev en   lev el  d io d cla m p ed   m u ltil e v e l in v er ter   f ed   in d u c tio n   m o to r .           Fig u r 1 3 .   W av ef o r m s   o f   v o lt ag es a n d   cu r r en ts   u s in g   C m eth o d   f o r   DC M L I           Fig u r 1 4 .   Sp ee d   an d   to r q u r esp o n s u s i n g   C m eth o d   f o r   DC M L I   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mu ltica r r ie r   S P WM   C o n tr o l T ec h n iq u es fo r   Th r ee   P h a s E le ve n   Leve l D io d e   ( N.   S u s h ee la )   259   4 . 2 .   E lev en  lev el  hy brid inv er t er   us ing   PD AP O a nd   CO   m et ho ds   T h o u tp u v o ltag e   w av e f o r m   f o r   lev el   g e n er atio n   p ar o f   ele v en   le v el  h y b r id   m u l tile v el  i n v er ter   u s i n g   p h ase  d is p o s itio n   m et h o d   is   s h o w n   in   F ig u r e   1 5   th at  is   r esp o n s ib le  f o r   g e n er atin g   r eq u ir ed   lev els  i n   p o s itiv p o lar it y .   B ased   o n   th r eq u ir ed   o u tp u p o lar ity ,   t h e   p o lar ity   g e n er atio n   p ar w ill  t r an s f er   th r eq u ir ed   lev el  to   th o u tp u t.   T h e   p h ase  d is p o s itio n   m e th o d   is   i m p le m en ted   f o r   th r ee   p h ase  ele v en   l ev el  h y b r id   in v er te r   f ed   in d u ctio n   m o to r   a n d   th e   r esu lt s   ar s h o w n   i n   Fi g u r 1 6   an d   Fi g u r 1 7 .   Fig u r 1 8   an d   Fig u r 1 9   p r esen t s   th w a v e f o r m s   o f   alter n a te  p h ase  o p p o s itio n   d is p o s itio n   m et h o d   i m p le m e n ted   f o r   th r e p h ase   elev e n   lev el   h y b r id   m u lti lev el  i n v er ter   f ed   in d u ctio n   m o to r .           Fig u r 1 5 .   Ou tp u v o lta g w a v ef o r m   f o r   lev el  g e n er atio n   p ar t   o f   elev e n   lev el  h y b r id   m u lt ile v el  in v er ter           Fig u r 1 6 .   W av ef o r m s   o f   v o lt ag es a n d   cu r r en ts   f o r   h y b r id   i n v er ter   u s i n g   P m et h o d       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 5 1     2 6 3   260       Fig u r 1 7 .   Sp ee d   an d   to r q u r esp o n s f o r   h y b r id   in v er ter   u s i n g   P m e th o d           Fig u r 1 8 .   W av ef o r m s   o f   v o lt ag es a n d   cu r r en ts   f o r   h y b r id   i n v er ter   u s i n g   A P OD  m et h o d           Fig u r 1 9 .   Sp ee d   an d   to r q u r esp o n s f o r   h y b r id   in v er ter   u s i n g   A P OD  m et h o d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.