I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   2 A p r il   201 8 ,   p p .   793 ~ 8 0 5   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 2 . p p 7 9 3 - 8 0 5           793       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 JE C E   Ex peri m e ntal Va l ida tion o Sha red   Inv erte r To po lo g y  t o  Drive  M ulti  AC - Lo a ds       Sa her  Alba t ra n ,   I s s a m   A.   S m a d i ,   M o ha m m a A.   Als y o uf     De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Jo rd a n   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   Irb id ,   Jo rd a n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 3 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   2 8 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J an   5 ,   2 0 1 8     M a n y   re d u c e d - s w it c h - c o u n (RS C)  in v e rter t o p o l o g ies   h a v e   b e e n   p ro p o se d   i n   th e   li tera tu re .   A s th e   n u m b e o f   s w it c h e s req u ired   to   p r o d u c e   a   se o f   v o lt a g e s   in   RS C   in v e rters   a re   les th a n   th a i n   c o n v e n ti o n a i n v e rter,  a a   re su lt   u ti li z i n g   RS in v e rters   in   a   c e rta in   sy ste m   re d u c e it siz e   a n d   c o st.  In   th is   p a p e r,   a   n o v e RS sh a re d   i n v e rter  to p o lo g y   c o n sistin g   o f   f i f tee n   sw it c h e s   a n d   c a p a b le  o f   d riv in g   f o u th re e - p h a se   A C - lo a d in d e p e n d e n tl y   is  p ro p o se d   a n d   e x p e rim e n tall y   v e ri f ied .   A   c a rrier - b a se d   p u lse   w id t h   m o d u lati o n   ( P W M )   tec h n iq u e   th a e m p lo y th e   z e ro - se q u e n c e - sig n a in jec ti o n   p rin c ip le  is   d e v e lo p e d   t o   d riv e   th e   p ro p o se d   i n v e rter  a lo n g   w it h   a d e q u a te  DC  v o lt a g e   b u s   u ti li z a ti o n   b e tw e e n   th e   sh a re d   lo a d f o c o m m o n   f re q u e n c y   (CF a w e ll   a s   d if fe re n f r e q u e n c y   ( DF)  m o d e s.  T h e   stru c tu re   a n d   th e   p rin c i p le  o f   o p e ra ti o n   o f   th e   p ro p o se d   in v e rter  a re   in tro d u c e d   a n d   in te n siv e l y   v e ri fied   u sin g   sim u latio n   a n d   f ield - p ro g r a m m a b le - g a te - a rra y   (F P GA ) - in - th e - l o o p   sim u latio n   u n d e li n e a a n d   n o n li n e a lo a d s.  T h e n ,   In v e rter  p ro t o ty p e   w a s   b u il a n d   th e   p ro p o se d   in v e rter  h a b e e n   v e ri f ied   e x p e ri m e n tally .   T h e   e x p e ri m e n tal  re su lt v e rify   th e   a p p li c a b i li ty   o f   th e   p ro p o se d   in v e r ter  a n d   t h e   e m p lo y e d   P W M .   K ey w o r d :   Field - p r o g r a m m ab le - g a te - ar r a y   p u ls w id t h   m o d u la tio n   Fif tee n - s w i tch   i n v er ter   R ed u ce d   s w itc h   co u n t i n v er ter   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 :   Sah er   A lb atr an ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,   J o r d an   Un iv er s it y   o f   Scie n ce   a n d   T ec h n o lo g y ,     I r b id   2 2 1 - 1 0 ,   J o r d an .   E m ail:  s aa lb atr an @ j u s t.e d u . j o       1.   I NT RO D UCT I O N   Ma n y   elec tr ical  s y s te m s   in v o lv m o r th an   o n lo ad   th at  r eq u ir es  in d ep en d en co n tr o l.  T h e   co n v e n tio n al   s o lu tio n   f o r   s u c h   p r o b le m   is   to   u s a   s i n g le   co n v e n tio n a s i x - s w i tch   i n v er ter   ( C SS I )   f o r   ea ch   lo ad .   Usi n g   s ep ar ate  i n v er ter s   in cr ea s e s   th v o lu m an d   t h co s o f   t h s y s te m .   A n o t h er   s o lu tio n   to   th e   p r o b lem   i s   to   u s m u lti o u tp u r ed u ce d - s w i tch - co u n in v er ter s .   On e   o f   th m o s tl y   u s ed   in v er ter s   f o r   th at   is   th f i v leg   i n v er ter   ( FL I )   th at  w as  i n tr o d u ce d   in   [ 1 ] .   T h e   FL I   co n s is ts   o f   ten   s w i tch e s   d is tr ib u ted   o n   f iv e   leg s ,   t w o   s w itc h es   p er   leg .   I n   th e   F L I   o n le g   w ill  b e   s h ar ed   b et w ee n   t h e   t w o   lo ad s .   T h F L I   r ed u ce s   th e   n u m b er   o f   s w i tch e s   n ee d ed   to   d r iv t w o   th r ee - p h ase   lo ad s   f r o m   t w el v i n   co n v e n tio n al  i n v er ter s   to   te n .   T h e   FL I   is   w id el y   e m p lo y ed   in   m o to r   d r iv es  [ 2 - 6 ] .   T h au th o r s   i n   [ 2 ]   em p lo y ed   th F L I   to   s u p p ly   t w o   th r ee   p h a s e   in d u ctio n   m o to r s .   T h au th o r s   in   [ 3 ]   u s ed   th FL I   to   d r iv o n m o to r   a n d   o n t w o - p h ase   co m p r ess o r   m o to r .   Hen ce ,   th is   ar r an g e m e n eli m i n ated   th n ee d   o f   th s p lit  d ca p ac ito r s   f o r   th co m p r ess o r   m o to r .   I n   [ 4 ] ,   th au th o r s   p r o p o s ed   m o d el  p r ed ictiv co n tr o ller   ( MP C )   to   d r iv t w o   p er m a n en m ag n et  s y n c h r o n o u s   m o to r s   ( P MSM s )   u s i n g   FL I .   A   d u al  h y s ter esis   c u r r en t - co n tr o ( DHCC )   m et h o d   w as  e m p lo y ed   i n   [ 5 ]   to   in d ep en d en tl y   d r iv t w o   P MSM s .   I n   [ 7 ] ,   co n tr o o f   d u al - P MSM   u s in g   s p ac v ec t o r   PW h as  b ee n   p r esen ted .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il   201 8   :   7 9 3     8 0 5   794   An o th er   m u lt i - o u tp u t   i n v er ter   th at   is   w id el y   u s ed   in   t h R S C   to p o lo g ies   f ield   is   t h n in e - s w itc h   in v er ter   ( N SI)   th at   w as   in tr o d u ce d   in   [ 8 ] .   T h NSI   co n s i s ts   o f   n in e   s w i tch e s   d is tr ib u ted   o n   th r ee   leg s ,   t h r ee   s w itc h es  p er   leg .   T h NSI   e n ca p s u lates  t w o   i n v er ter s ,   t h u p p er   an d   th m id d le  s w i t ch es  f o r m   t h f ir s t   in v er ter ,   w h ile  t h m id d le  an d   th lo w er   s w itc h es  f o r m   t h s ec o n d   in v er ter .   T h au t h o r s   in   [ 9 ]   p r esen ted   d u a l   tr an s f o r m er les s   h y b r id   f ilter   f o r   p o w er   lev el  ap p licatio n s   b a s ed   o n   th co n ce p t o f   N SI.   T w o   p ass iv L C - f ilter s   ar lin k ed   w it h   t w o   ac   o u t p u ts   o f   t h co n v er ter .   A   p h ase - s h i f t   ca r r ier - b ased   s p ac e   v ec to r   m o d u latio n   tech n iq u f o r   t h N SI  w as   i n tr o d u ce d   b y   t h a u t h o r s   i n   [ 1 0 ] . T h is   tech n iq u e   m i n i m ize s   t h e f f ec o f   t h e   cr o s s o v er   b et w ee n   t h u p p er   an d   th lo w er   m o d u lat io n   s ig n als  th at  ca u s es  d is to r tio n   i n   cu r r en a n d   v o lta g e   w a v e f o r m s .     A   lo o f   w o r k s   ar d o n to   r ed u ce   th n u m b er   o f   s w itc h i n g   p er   p er io d   an d   h en ce   t h s w itc h in g   lo s s es o f   t h N SI  [ 1 1 - 1 5 ] .   T h e   au t h o r s   i n   [ 1 1 ]   p r esen ted   s y s te m a tic  ap p r o ac h   th a t g iv e s   t h ab ilit y   to   c h o o s e   an y   P W tech n iq u e.   T h p r o p o s ed   g en e r alize d   P W s tr ate g y   r ed u ce s   th p o w er   lo s s es  b y   r ed u cin g   t h to tal   n u m b er   o f   s w i tch i n g   i n   ea ch   s w itc h i n g   c y cle,   a n d   cla m p i n g   th o u tp u t v o lta g w h en   t h c o r r esp o n d in g   o u tp u t   cu r r en is   at  its   p ea k   as  t h at  av o id s   h i g h   s w itc h in g   lo s s e s .   T h au th o r s   in   [ 1 2 ]   in tr o d u ce d   s p ac v ec to r   m o d u latio n   ( SVM)   [ 1 6 ]   tech n iq u f o r   th e   NSI   t h at  al s o   r ed u ce s   t h to tal  n u m b er   o f   s w i tch e s   i n   ea c h   s w itc h in g   c y cle.   S VM   tec h n iq u w as   d ev elo p ed   to   r ed u ce   t h to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   [ 1 7 ] .   I n   [ 1 3 ] ,   th a u th o r s   p r esen ted   a n   o p tim al  P W tech n iq u e   f o r   t h N SI  w ith   th e   o b j ec tiv o f   m in i m izi n g   th e   s w i tch i n g   lo s s es.  B o th   co m m o n   f r eq u e n c y   ( C F)  an d   d i f f er en t   f r eq u e n cies  ( DF)   m o d es  w er in v est i g ated .   I n   [ 1 4 ] ,   th e   au th o r s   p r esen ted   s y s te m atic   an d   s tr aig h g en er al ized   s ca lar   PW to   r ed u ce   s w itc h i n g   lo s s es  o f   NSI   w it h   a   s p ec if ic  d is tr ib u tio n   p ar a m ete r   th at  r ed u ce s   th n u m b er   o f   s w itc h i n g s .   T h co n ce p o f   NSI   is   also   ap p lied   in   p o w er   s y s te m   ap p licatio n   as  a ctiv p o w er   f ilter   in   [ 1 5 ]   to   r e d u ce   s ize,   co s t,  an d   w e ig h o f   g r id - tie  co n v er ter s .   T h au th o r s   in   [ 1 8 ]   in v esti g at ed   th cu r r en s tr es s es  o n   t h s w itc h es  o f   t h NSI .   I n   [ 1 9 ] ,   th au t h o r s   p r o p o s ed   n i n e - s w itc h   co n v er ter   f o r   AC / AC   co n v er s io n   as  r ep la ce m en f o r   t h co n v e n tio n al   b ac k - to - b ac k   ( B 2 B )   co n v er ter .   T h au th o r s   d ev el o p ed   a   ca r r ier - b ased   P W s ch e m f o r   b o th   co n s ta n f r eq u en c y   ( C F)  an d   v ar iab le  f r eq u en c y   ( VF)   m o d es.  T h af o r e m e n tio n ed   s o l u ti o n s   ar ca p ab le  o f   d r iv i n g   t wo   th r ee - p h ase  lo ad s   in d ep en d en tl y .   T o   d r iv f o u r   th r ee - p h ase  lo ad s ,   o n s i m p l y   ca n   ch o o s eith er   to   u s th e   class ical  s o lu t io n   w h ic h   w i ll  co n s is o f   t w e n t y - f o u r   s w itc h es,  o r   b y   u tili zi n g   eith er   t w o   F L I s   o r   t w o   NSI s ,   o n f o r   ea ch   t w o   lo ad s .   W h ich   w ill  m a k th t o tal  n u m b er   o f   s w i tch e s   eq u a ls   to   t w en t y ,   ei g h tee n ,   r esp ec t iv el y .   Alt h o u g h   t h e   ex ten d ed   f iv e - le g   i n v er ter   [ 2 0 ]   p r in cip le  is   ap p licab le  h er e,   it  w ill  r ed u ce   t h to tal  n u m b e r   o f   s w itc h es  to   b eig h teen   s w itc h es.    I n   th is   p ap er ,   n e w   i n v er ter   to p o lo g y ,   th e   f if tee n - s w i tch   in v er ter   ( FS I )   is   p r o p o s ed .   T h F SI  co n s i s ts   o f   f if tee n   s w itc h es   an d   it   is   ca p ab le  o f   d r iv in g   f o u r   th r ee - p h ase  A C   lo ad s   i n d ep en d en tl y .   T h is   s o lu t io n   i s   f ar   s u p er io r   to   th af o r e m e n tio n e d   s o lu tio n s   i n   ter m   o f   th to t al  s w itch   co u n t.  T h r e m ai n i n g   o f   th i s   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s : t h s tr u c tu r an d   th p r i n cip le  o f   o p er atio n   o f   th e   FS I   ar in tr o d u ce d   in   Sec tio n   2 .   P r o o f   o f   co n ce p o f   th p r o p o s ed   to p o lo g y   is   p r o v id ed   in   S ec tio n   3   b y   m ea n s   o f   s i m u latio n   m o d ellin g .   E x p er i m e n tal  r e s u l ts   ar e   in tr o d u ce d   in   Sectio n   4   to   v er i f y   t h p r ac tical   v a lid it y   o f   t h p r o p o s ed   in v er ter .   Fin all y ,   co n cl u s io n s   ar i n tr o d u ce d   in   Sectio n   5 .         2.   T H E   P RO P O SE F I F T E E N - SWI T CH   I NV E R T E R   T h s ch e m atic   d iag r a m   o f   t h p r o p o s ed   FS I   is   i n tr o d u ce d   in   th is   s ec tio n   alo n g   w it h   t h ad ap ted   m o d u latio n   tech n iq u t h at  is   u s ed   to   r ea lize  th g ate  p u ls e s   f o r   th p r o p o s ed   in v er ter .   T o   f u ll y   h i g h li g h th e   p o ten tial  o f   th p r o p o s ed   in v er ter   to p o lo g y ,   all  o f   t h p o s s ib le  o p er atio n   m o d es  ar in v esti g ated   a n d   d is cu s s ed .     2 . 1 .   T he  Sche m a t ic  Dia g ra m   o f   t he  F if t ee n - Sw it ch  I nv er t er   T h s ch e m atic  d ia g r a m   o f   t h FS I   is   s h o w n   i n   Fig u r 1 ( a ) .   T h FS I   co n s i s ts   o f   f i f tee n   s w it ch es,  f iv e   u p p er   s w itc h es,  f iv m id d le  s w i tch e s ,   an d   f i v lo w er   s w itc h e s .   T h FS I   en ca p s u lat es  f o u r   th r ee - p h a s e   in v er ter s   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 ( b )   an d   T a b le  1 .   On o f   th l eg s   o f   t h FS I   is   co m m o n   to   all  th lo ad s .   I n   th i s   p ap er ,   w it h o u t   lo s s   o f   g en er ali t y ,   it is   as s u m ed   t h at  p h ase  c   o f   ea ch   lo ad   is   co n n ec ted   to   t h co m m o n   le g .       T ab le  1 .   T h f o u r   in v er ter s   an d   th eir   ass o ciate   p o w er   s w i tch es   I n v e r t e r   P a r t i c i p a t o r y   s w i t c h e s   F i r st   i n v e r t e r   S H 1 ,   S H 2 ,   S H 3 ,   S M 1 ,   S M 2 ,   a n d   S M 3   S e c o n d   i n v e r t e r   S H 3 ,   S H 4 ,   S H 5 ,   S M 3 ,   S M 4 ,   a n d   S M 5   T h i r d   i n v e r t e r   S M 1 ,   S M 2 ,   S M 3 ,   S L 1 ,   S L 2 ,   a n d   S L 3   F o u r t h   i n v e r t e r   S M 3 ,   S M 4 ,   S M 5 ,   S L 3 ,   S L 4 ,   a n d   S L 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E xp erimen ta l V a lid a tio n   o f S h a r ed   I n ve r ter To p o lo g t o   Dri ve   Mu lti A C - Lo a d s   ( S a h er A lb a tr a n )   795     Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   f if teen - s w i tch   i n v er ter ,   ( a)   t h s ch e m atic  d iag r a m ,   ( b )   t h in v er ter s   en ca p s u lated   in   th FS I       2 . 2 .   M o du la t io n T ec hn iq ue   A   ca r r ier - b ased   P W tech n i q u w it h   ze r o - s eq u en ce   i n j ec tio n   is   ad ap ted   to   d r iv t h FS I   an d   ac h iev i n d ep en d en co n tr o o f   ea ch   o f   t h f o u r   lo ad s   o f   th p r o p o s ed   in v er ter .   T h ze r o - s eq u en ce   i n j ec tio n   i m p r o v es  t h v o lta g u ti lizati o n   an d   r ed u ce s   th cu r r e n r ip p le  [ 2 1 ] .   T h b l o ck   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   tech n iq u is   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .     L et  t h v o lta g r ef er e n ce s   ( f o r   4 , 3 , 2 , 1 i )   o f   th f o u r   lo ad s   b g i v en   a s   f o llo w s :     ) 3 / 2 2 c o s ( ) ( ) 3 / 2 2 c o s ( ) ( ) 2 c o s ( ) ( i i i ci i i i bi i i i ai t f A t v t f A t v t f A t v     ( 1 )     w h er 1 f 2 f 3 f ,   an d   4 f   ar t h p o w er   f r eq u e n cies 1 A 2 A 3 A ,   an d   4 A   ar t h e   a m p lit u d es;   an d   1 2 3 ,   an d   4   ar p h ase  s h i f ts .     Fo r   4 , 3 , 2 , 1 i ,   th v o lta g r ef er e n ce s   a r f ir s ad d ed   u p   in   m an n e r   s h o w n   i n   ( 2 )   to   ex tr ac t h e   ze r o - s eq u e n ce   co m p o n e n o f   th s i g n als,  a n d   th e x tr ac t ed   ze r o - s eq u en ce   s ig n a i s   i n j ec ted   b ac k   to   th v o ltag r e f er en ce s   to   co m u p   w it h   n e w   s et  o f   r e f er en ce s   a s   s h o w n   i n   ( 3 ) .     ) , , m i n ( ) , , m a x ( 2 1 ci bi ai ci bi ai zsi v v v v v v v     ( 2 )     zsi ci ic zsi bi ib zsi ai ia v v v v v v v v v   ( 3 )     Fro m   th o s r e f er en ce s ,   t h f o ll o w i n g   te n   m o d u latio n   s i g n al s   s h o w n   in   ( 4 )   ca n   b ex tr ac ted :     E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m E v v k m c b c b c a c a c c c c c b c b c a c a ) ( ; ) ( ) ( ; ) ( ) ( ; ) ( ) ( ; ) ( ) ( ; ) ( 3 4 10 1 2 5 3 4 9 1 2 4 4 3 8 2 1 3 4 3 7 2 1 2 4 3 6 2 1 1   ( 4 )   SH 1 SH 2 SH 3 SM 1 SM 2 SM 3 SL 2 SL 3 SH 4 SH 5 SM 4 SM 5 SL 1 SL 4 SL 5 E a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 a 3 b 3 c 3 a 4 b 4 c 4 SH 1 SH 2 SH 3 SM 1 SM 2 SM 3 SL 2 SL 3 SH 4 SH 5 SM 4 SM 5 SL 1 SL 4 SL 5 E I nve r t e r   # 1 I nve r t e r   # 2 I nve r t e r   # 3 I nve r t e r   # 4 ( a ) ( b ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il   201 8   :   7 9 3     8 0 5   796   w h er E   is   t h v o lta g o f   t h D C   b u s ,     an d     ar d ef i n ed   as  s h o w n   i n   ( 5 )   an d   ( 6 ) .   k   is   s ca li n g   f ac to r   th at  d ep en d s   o n   t h m e th o d   o f   d ef in i n g   th v o ltag r e f er en ce s .     4 3 2 1 2 1 A A A A A A     ( 5 )     4 3 2 1 4 3 A A A A A A   ( 6 )           Fig u r 2 .   P W b lo ck   d iag r a m   o f   th FS I       I ca n   b n o ticed   t h at  1   an d     ar d is tr ib u tio n   r ate  o f f s e ts ,   th e y   allo w   f o r   v ar iab le  v o ltag u tili za tio n   a m o n g   th l o ad s .   Usi n g   th p r o p o s ed   m o d u latio n   tec h n iq u e,   t h DC   v o lt ag u ti lizatio n   ca n   b d iv id ed   u n eq u all y   a m o n g   t h lo ad s   w it h   o n l y   o n co n s tr ain t.  T h at  is ,   th s u m   o f   t h m o d u latio n   in d ice s   o f   th f o u r   lo ad s   d o esn e x ce ed   th m a x i m u m   li m it,  w h ic h   i s   1 . 1 5   h er d u to   t h ze r o - s eq u en ce   i n j ec tio n .   T h m o d u latio n   in d ice s   o f   th f o u r   lo ad s   ar d ef in ed   as f o llo w s :     E A k M E A k M E A k M E A k M 4 4 3 3 2 2 1 1 ; ; ;         ( 7 )     T h f ir s f i v m o d u latio n   s i g n als  ar u s ed   to   g e n er ate  th p u ls es  o f   t h u p p er   s w itc h es,  ea c h   o f   t h e m   is   co m p ar ed   to   th e   ca r r ier   to   p r o d u ce   an   ON  p u ls e   if   it i s   g r ea ter   th a n   t h ca r r ier ,   an d   an   O FF   p u l s o t h er w is e.     C o m p a r a t o r v a 1 v b 1 v c 1 v a 2 v b 2 v c 2 C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r T r i a n g l e   w a v e   Ge n e r a t o r + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + C o m p a r a t o r v a 3 v b 3 v c 3 v a 4 v b 4 v c 4 C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r C o m p a r a t o r + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + D i s t r i b u t i o n   R a t e  O f f s e t + SH 1 SH 2 SH 3 SH 4 SH 5 SM 1 SM 2 SM 3 SM 4 SM 5 SL 1 SL 2 SL 3 SL 4 SL 5 β  + + + + + + + + + + k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E k / E α  + + + + + + + + + + Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E xp erimen ta l V a lid a tio n   o f S h a r ed   I n ve r ter To p o lo g t o   Dri ve   Mu lti A C - Lo a d s   ( S a h er A lb a tr a n )   797   T h o th er   f i v m o d u lat io n   s i g n al s   ar u s ed   to   g e n er ate  t h p u l s es   o f   th lo w er   s w itc h es,  ea c h   o f   t h e m   co m p ar ed   to   th e   ca r r ier   to   p r o d u ce   an   ON  p u ls if   it  i s   le s s   t h an   th e   ca r r ier .   Fo r   ea ch   l eg ,   th e   s tate  o f   t h m id d le  s w itc h   is   t h o u tp u t o f   XORi n g   t h s tates o f   t h u p p er   an d   th lo w er   s w itc h es.     2 . 3 .   O pe ra t io M o des   T h ter m s   ac tiv i n v er ter   an d   in ac tiv i n v er ter   ar u s ed   to   in d icate   th f o llo w i n g :   an   ac tiv e   in v er ter   i s   an   in v er ter   w h o s r ef er en ce   v o ltag i s   n o n ze r o ,   w h ile  t h i n ac ti v i n v er ter   i s   an   in v er ter   w h o s r ef er en ce   v o ltag e   eq u al s   to   z er o .   1   w il b u s ed   to   in d ic ate  an   ac t iv in v er ter ,   w h ile  0   w ill  b u s ed   to   in d icate   an   i n ac ti v i n v er ter .   Fo r   ex a m p le,   th m o d 1 1 0 0   in d icate s   th a th f ir s a n d   th s ec o n d   i n v er ter s   ar ac tiv e,   a n d   t h t h ir d   a n d   t h f o u r t h   i n v er ter s   ar i n ac ti v e.   A cc o r d in g   to   w h et h er   a n   i n v er ter   i s   ac t iv e   o r   n o t,  th er ar s ix tee n   p o s s ib le  o p er atio n   m o d es.  Fo r   o n l y   o n ac tiv in v er ter ,   th er ar f o u r   p o s s ib le  o p er atio n   m o d e s ,   w h ic h   ar 1 0 0 0 ,   0 1 0 0 ,   0 0 1 0   o r   0 0 0 1   in   w h ic h   th e   o n l y   ac ti v in v er ter   is   t h f ir s t,  t h s ec o n d ,   t h e   th ir d   o r   th f o u r t h   i n v er ter ,   r e s p ec tiv el y .   Fo llo w i n g   t h s a m lo g i c,   th m o d 1 1 1 1   d escr ib es  th s tat u s   w er th e   f o u r   i n v er ter s   ar ac ti v an d   0 0 0 0   is   ass o ciate   w ith   t h m o d w h er t h f o u r   in v er ter s   ar in ac ti v e.     T h to p o lo g y   o f f er s   s i m ilar it y   b et w ee n   t h o p er atio n   m o d es.   T h er ef o r e,   it  is   s u f f icie n to   d is cu s s   t h e   r ep r esen tativ m o d es  to   f u ll y   u n d er s ta n d   th p r in cip le  o f   o p er atio n   o f   th p r o p o s ed   in v er ter   to p o l o g y .   Fro m   o p er atio n al  p o in o f   v ie w ,   t h e   m o d es  1 1 1 0 ,   1 1 0 1 ,   1 0 1 1 ,   an d   0 1 1 1   ar s i m i lar t h m o d e s   1 1 0 0 ,   an d   0 0 1 1   ar s i m ilar t h m o d e s   1 0 1 0 ,   an d   0 1 0 1   ar s i m i la r th m o d es  1 0 0 1 ,   an d   0 1 1 0   ar s i m ilar an d   th m o d es  1 0 0 0 ,   0 1 0 0 ,   0 0 1 0 ,   an d   0 0 0 1   ar s i m ilar .   Hen ce ,   o n l y   o n m o d in   e ac h   g r o u p   w ill  b e   s elec ted   an d   d is cu s s ed .   Na m el y ,   th m o d e s   1 1 1 0 ,   1 1 0 0 ,   1 0 1 0 ,   1 0 0 1   an d   1 0 0 0 ,   b esid th m o d e   1 1 1 1 .   T h m o d 0 0 0 0   is   a   tr iv ial  m o d w h er all  t h s w itc h e s   ar s i m p l y   OF F.  T h er ef o r e,   it  w ill   n o b d is cu s s ed .   T h Op er atio n   Mo d 1 1 1 1 :   all  th e   in v er ter s   ar ac tiv e.   I n   s h ar ed   i n v er ter   to p o lo g ies,   th e   k e y   is   to   s u p p l y   t h lo ad s   o n at  a   ti m w h ile  n eu tr aliz in g   th o th er   lo ad s   at  h ig h   s w itc h i n g   f r eq u e n c y .   Un d er s ta n d in g   h o w   in ac t iv i n v er ter s   b eh a v g iv e s   g o o d   u n d er s ta n d i n g   h o w   lo ad s   ar e   n eu tr alize d   in   th i s   m o d o f   o p er atio n .   W h en   a   s p ec if ic  i n v er ter   is   i n ac ti v e,   i.e .   its   v o ltag r e f er en ce   i s   ze r o ,   it   h as  to   b e h av i n   m an n er   s u ch   t h at  t h lo ad   co n n ec ted   to   th at  i n v er ter   h as  n o   cu r r en f lo w i n g   t h r o u g h   it.  T h is   ca n   b ac co m p li s h ed   eit h er   w h en   th e   lo ad   ter m i n als   ar all   s h o r ted   to g et h er   o r   all  ar f lo ati n g .   T o   clea r   th e   p ictu r e,   f o r   th r e m ai n i n g   o p er atio n   m o d es,  o n l y   t h b eh a v io u r   o f   t h in ac ti v i n v er ter s   o r   ass o ciat ed   s w itch e s   w i ll  b e   d is cu s s ed .   T h Op er atio n   Mo d 1 1 1 0 :   o n l y   t h f o u r t h   i n v er ter   is   i n ac ti v e.   I f   s w i tch e s   S L 3 ,   S L 4 ,   an d   S L 5   w er all  clo s ed ,   th en   th ter m in als  o f   t h f o u r t h   lo ad   w ill  b s h o r ted   to g eth er   to   th n eg a tiv ter m i n al  o f   th e   DC   s o u r ce   a n d   n o   cu r r en will  f lo w   t h r o u g h   t h f o u r t h   lo ad .   Ho w e v er ,   s w itc h   S L 3   is   p ar o f   th th ir d   in v er ter   w h ic h   is   a n   ac tiv e   i n v er ter   in   t h i s   o p er atio n   m o d e.   T h u s ,   it   ca n n o h o ld   o n l y   o n e   s t atu s ,   th e   ON  s tat u s   in   t h is   ca s e.   T h to p o lo g y   w i ll   n o w o r k   p r o p er l y   i f   s u c h   t h i n g   ca n n o b h a n d led   an d   t h i s   is   t h b ea u t y   o f   th e   p r o p o s ed   m o d u latio n   s tr ateg ie s   an d   g ate   p u l s g en er atio n .   T o   h an d le   th is ,   s w itc h es   S L 4   a n d   S L 5   w i ll  f o llo th s tat u s   o f   S L 3 .   T h at  is ,   th th r ee   s w itc h es  ar s w itc h ed   ON  an d   OFF  to g et h er .   W h en   th e y   ar ON,   th e   ter m i n als   o f   th e   f o u r th   s w i tch   w ill   b s h o r ted   to g et h er   to   t h n e g ati v ter m i n al  o f   t h DC   s o u r ce ,   a n d   t h er e   w il b n o   cu r r en f lo w   ac r o s s   th lo ad .   T h p r o p o s ed   g atin g   s tr ateg y   f o r b id s   th ca s in   w h ich   b o th   th u p p er   an d   th lo w er   s w itc h es  ar O FF .   So ,   w h en   s w itc h es  S L 3   to   SL 5   ar OFF,  s w itc h es  SH3   to   SH5   w ill  b ON,   an d   s o   w il b s w itch e s   SM3   to   SM5 .   A n d   th ter m in a ls   o f   th f o u r t h   lo ad   w ill  b s h o r ted   to g eth er   to   th e   p o s itiv ter m in al  o f   th D C   s o u r ce .     T h Op er atio n   Mo d 1 1 0 0 :   I n   t h is   o p er atio n   m o d e,   all  th lo w er   s w i tch e s   ( S L 1   to   S L 5 )   ar clo s ed ,   an d   th ter m i n als  o f   t h th ir d   an d   th f o u r th   lo ad s   ar s h o r ted   to g eth er ,   s o   th er w il b n o   cu r r en f lo w   th r o u g h   eit h er   o f   th e m .   An d   t h u p p er   an d   m id d le  s w itc h es  w il l s i m p l y   o p er ate  i n   m a n n er   s i m ilar   to   t h FLI   to   s u p p l y   t h f ir s t a n d   th s ec o n d   lo ad s .     T h Op er atio n   Mo d 1 0 1 0 th s tate  o f   s w itc h es   SH4   a n d   SH5   f o llo w s   th e   s ta te  o f   SH 3 ,   an d   t h e   s tate  o f   s w i tch e s   S L 4   an d   SL5   f o llo w s   t h s tate  o f   SL 3 .   N o w ,   if   t h u p p er   s w itc h es  w er ON  an d   th lo w er   s w itc h es  w er OF F,  t h m id d le  s w i tch e s   w i ll  b O a n d   t h ter m i n al s   o f   t h t w o   lo ad s   ( th s ec o n d   a n d   t h f o u r t h   lo ad s )   w ill   b s h o r ted   to g eth er   to   t h p o s iti v ter m i n al  o f   th e   DC   s o u r ce .   I f   t h u p p er   an d   th lo w er   s w itc h es  w er ON,   t h m id d le  s w itc h es  w i ll  b OF F.  T h ter m i n als  o f   t h s ec o n d   lo ad   w ill  b s h o r ted   to g eth er   to   t h p o s iti v ter m in al  o f   t h DC   s o u r ce ,   a n d   t h ter m in a ls   o f   t h f o u r th   lo ad   w ill   b s h o r ted   to g eth er   to   t h n eg at iv ter m i n al  o f   th DC   s o u r ce .   Fi n all y ,   if   t h u p p er   s w i tch e s   w er OFF  a n d   th lo w er   s w itc h es  w er ON,   t h m id d le   s w itc h es   w ill   b ON  a n d   t h t er m in a ls   o f   b o th   lo ad s   w ill   b s h o r ted   to g et h er   to   th n e g ati v ter m in al  o f   th D C   s o u r ce .     T h Op er atio n   Mo d 1 0 0 1 th s tate  o f   s w itc h es   SH4   a n d   SH5   i s   id en tical  to   th e   s tate   o f   s w i tc h   SH3 ,   an d   t h s tate  o f   s w itc h es   S L 1   an d   S L 2   is   id en tica to   t h s tate  o f   s w itc h   S L 3 .   No w ,   w h e n   s w itch   SH3   i s   ON,   s o   w ill  b S H4   an d   SH5 ,   an d   th t h r ee   ter m i n als  o f   t h s ec o n d   lo ad   w ill  b s h o r ted   to g eth er   a n d   t h er w il b n o   c u r r en t - f lo w   t h r o u g h   th e m .   An d   w h en   it  i s   OF F ,   an d   s o   ar SH4   a n d   SH5 ,   s w itc h e s   S L 3   to   S L 5   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                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il   201 8   :   7 9 3     8 0 5   798   w il b ON.   An d   as  r esu lt,  s w itc h e s   SM3   to   SM5   w ill  b ON,   an d   th ter m i n al s   o f   th s ec o n d   lo ad   w ill  b e   s h o r ted   to g eth er   to   th n eg at i v ter m i n al  o f   t h DC   s o u r c an d   th er w i ll  b n o   cu r r en t - f lo w   t h r o u g h   t h s ec o n d   lo ad .   T h s a m s ce n ar i o   g o es f o r   th t h ir d   lo ad .   T h Op er atio n   Mo d 1 0 0 0 :   On l y   t h f ir s i n v er ter   is   ac ti v in   t h is   m o d o f   o p er atio n .   T h s tate  o f   s w itc h es  SH4   an d   SH5   w ill  f o llo w   t h s tate  o f   SH3   to   m ak s u r th a n o   cu r r en w i ll  f lo w   t h r o u g h   t h s ec o n d   lo ad .   A ll  t h lo w er   s w i t ch e s   ( SL 1   to   S L 5 )   w ill  b al w a y s   O N,   an d   th s tate s   o f   t h m id d l s w itc h es  ( SM1   to   SM5 )   w ill b t h co m p le m e n o f   th s ta tes o f   u p p er   s w itch e s   ( as th lo w er   s w itc h es a r al wa y s   ON) .       3.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T h Si m u li n k ®  m o d el  s h o w n   in   Fi g u r 3   o f   th p r o p o s ed   in v er ter   is   co n d u cted   to   p r o v th v al id it y   o f   th e   in v er ter   an d   i ts   ca p ab il it y   o f   d r iv i n g   d if f er en t   lo ad s   at  d if f er en v o lta g le v els  a n d   f r eq u en cie s .   I is   i m p o r tan to   p o in h er th at  th co m m o n   le g   b et w ee n   lo ad s   ca n   b s elec ted   to   b an y   le g   an d   th en   P W m u s t   f o llo w   u p   th i s   s e lectio n .   I n   Fi g u r 1 ,   t h co m m o n   le g   i s   t h th ir d   w h ile  i n   t h s i m u lat io n   a n d   th e   ex p er i m en ta l   w o r k ,   t h f if th   le g   i s   th co m m o n   le g .   Fo u r   R L   lo ad s   wer u s ed   w it h   th eir   v al u es  s h o w n   in   T ab le  2 .   T h r ef er en ce s   o f   th lo ad s   ar s h o w n   i n   T ab le  3 .   T h v o ltag e   o f   th D C   s o u r ce   i s   1 8 0 V,   an d   t h f r eq u e n c y   o f   th e   ca r r ier   is   1 0   k Hz.   T h r es u lts   r eg ar d in g   o n l y   t h r ep r esen t ativ m o d es  ( t h m o d es   1 1 1 1 ,   1 1 1 0 ,   1 1 0 0 ,   1 0 1 0 ,   1 0 0 1   an d   1 0 0 0 )   w i l b p r esen ted   as  th e y   ar s u f f icien to   p r o v th v a lid it y   a n d   th co n ce p o f   th e   p r o p o s ed   in v er ter   to p o lo g y .         Fig u r 3 .   Si m u li n k   m o d el  o f   t h p r o p o s ed   FS I       T ab le  2 .   T h lo ad s   p a r am eter s   L o a d   I n d u c t a n c e   ( mH )   R e si st a n c e   ( )   L o a d   # 1   1 2 . 5   6 . 8   L o a d   # 2   1 2 . 5   6 . 8   L o a d   # 3   1 2 . 5   6 . 8   L o a d   # 4   1 . 5   6 . 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E xp erimen ta l V a lid a tio n   o f S h a r ed   I n ve r ter To p o lo g t o   Dri ve   Mu lti A C - Lo a d s   ( S a h er A lb a tr a n )   799   T ab le  3 .   R ef er en ce s   o f   t h lo a d s   L o a d   A mp l i t u d e   ( V )   F r e q u e n c y   ( H z )   L o a d   # 1   60   1 0 0   L o a d   # 2   30   50   L o a d   # 3   40   25   L o a d   # 4   50   1 5 0       T h cu r r en w a v e f o r m s   o f   t h f o u r   lo ad s   f o r   th r ep r esen tati v m o d es,  i.e .   th m o d es  1 1 1 1 ,   1 1 1 0 ,   1 1 0 0 ,   1 0 1 0 ,   1 0 0 1   an d   1 0 0 0 ,   ar s h o w n   in   Fi g u r 4   a n d   Fig u r 5 ,   r esp ec ti v el y .   T h v o ltag e   w av e f o r m s   f o r   o p er atio n   m o d 1 1 1 1   o n l y   ar s h o w n ,   a n d   th a is   e n o u g h   to   in v esti g ate  t h b eh av i o u r   o f   th p r o p o s ed   in v er ter   f r o m   t h is   p o in o f   v i e w .   T h p h ase  v o ltag e s   o f   th f o u r   lo ad s   f o r   th o p er atio n   m o d 1 1 1 1   ar e   s h o w n   in   F ig u r 6 ( a ) ,   w h i le  th lin e   v o lta g es a r s h o w n   i n   Fi g u r 6 ( b )           Fig u r 4 .   C u r r en w a v e f o r m s   f o r   th f o u r   lo ad s ,   ( a)   o p er atio n   m o d 1 1 1 1 ,   ( b )   o p er atio n   m o d 1 1 1 0 ,   ( c)   o p e r atio n   m o d 1 1 0 0       T h r esu lts   s h o w n   i n   Fig u r es   4   th r o u g h   6   v er if y   t h v alid it y   o f   t h p r o p o s ed   in v er ter ,   as  i t   m a n ag ed   to   d r iv ea ch   lo ad   at  its   d esi r ed   f r eq u en c y   a n d   v o lta g le v el.   T h r esu lt s   also   v a lid ate   th in d ep en d e n c y   b et w ee n   t h lo ad s ,   as  c h a n g in g   t h r ef er e n ce   o f   p ar ticu lar   lo ad   h as  n o   s i g n if ican t   i m p a ct  o n   t h o u tp u o f   th o t h er   lo ad s .   T h cu r r en t s   f lo w in g   i n   th in ac t iv e   lo ad s   ar in cl u d ed   f o r   f u r th er   v er i f icatio n   o f   th e   in d ep en d en o p er atio n   o f   th lo ad s   w it h o u i n ter f er e n ce .   Af ter   th ex p er i m en ta v er if icat io n ,   th FP GA - in - th e - lo o p   ( FIL )   test   w a s   co n d u cted .   I n   th FI L   tes t,  an   H DL   co d r ep r esen ti n g   t h p r o p o s ed   P W s ch e m w a s   u s ed   to   r ec o n f i g u r t h FP G [ 2 2 ] ,   to   g en er ate  th g ate  p u l s es  an d   u s th e m   to   d r iv th s o f t w ar m o d el  o f   th p r o p o s ed   in v er ter ,   th FIL   m ak e s   it  p o s s ib le  to   o b s er v th b eh av io u r   o f   th co n tr o ller   b ef o r b u ild in g   t h f u ll  ex p er i m en tal  b ed .   T h FI L   r es u lts   w er th s a m as  th e   r esu lts   o b tai n ed   u s in g   s i m u l atio n   s o f t w ar o n l y .   W h ich   m ea n s   t h at  th b u ilt  h a r d w ar p u ls e - g en er at io n   s u b s y s te m   i s   r ea d y   to   b co n n ec te d   to   p h y s ical   m o d el   o f   th p r o p o s ed   in v er ter .   T h p r o p o s ed   t o p o l o g y   is   n o t   li m ited   to   lin ea r   lo ad s .   T o   p r o v th in d ep en d e n c y   o f   t h f o u r   lo ad s ,   th f ir s lo ad   is   r ep lace d   b y   n o n li n ea r   [ 2 3 ]   u n co n tr o lled   t h r ee - p h a s r ec ti f ier   f ee d i n g   r esis ti v lo ad   ( 3 4   )   s h o w n   i n   Fi g u r 7 .   T h v o ltag at  th d s id i s   s h o w n   in   Fi g u r 8   w it h   an d   w it h o u ad d in g   5 0   µF  C - f i lter   at   th d c - s id e.   T h en ,   th i m p ac o f   th i s   n o n l in ea r   lo ad   o n   th o th er   lo ad s   is   in v est ig ated   as  i n   Fig u r 9 .   I is   clea r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il   201 8   :   7 9 3     8 0 5   800   th at  t h er is   n o   an y   in ter ac tio n   b et w ee n   th lo ad s   a n d   th o t h er   th r ee   lo ad s   a r n o af f ec ted   an d   in d ep en d en tl y   co n tr o lled .           Fig u r 5 .   C u r r e n w a v e f o r m s   f o r   th f o u r   lo ad s ,   ( a)   o p er atio n   m o d 1 0 1 0 ,   ( b )   o p er atio n   m o d 1 0 0 1 ,     ( c)   o p e r atio n   m o d 1 0 0 0           Fig u r 6 .   Vo ltag w av e f o r m s   f o r   o p er atio n   m o d 1 1 1 1 ,   ( a)   p h ase  v o lta g es,  ( b )   l in v o lta g es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E xp erimen ta l V a lid a tio n   o f S h a r ed   I n ve r ter To p o lo g t o   Dri ve   Mu lti A C - Lo a d s   ( S a h er A lb a tr a n )   801         ( a)     ( b )     Fig u r 7 .   Si m u li n k   n o n l in ea r   d y n a m ic  m o d el  o f   lo ad   1 ,   ( a)   w it h o u t C - f ilter   at  th d c - s id e ,   ( b )   w it h   C - f ilter   at  th d c - s id e             Fig u r 8 .   T h v o ltag at  th d c - s id e ,   ( a)   w it h o u t C - f ilter ,   ( b )   w it h   C - f il ter             Fig u r 9 .   T h p h ase  cu r r en ts   o f   th f o u r   lo ad s   w it h o u t   ad d in g   C - f ilter   at  th d c - s id e       4.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S   P r o v id s tate m e n t h at  w h a is   e x p ec ted ,   as  s tated   i n   t h " I n tr o d u ctio n "   ch ap ter   ca n   u lti m atel y   r esu lt  i n   " R es u lts   a n d   Dis c u s s io n "   ch ap ter ,   s o   th er is   co m p a tib ilit y .   Mo r eo v er ,   it  ca n   also   b ad d ed   th e   p r o s p ec o f   th d ev elo p m e n o f   r esear ch   r esu l ts   an d   ap p licatio n   p r o s p ec ts   o f   f u r t h er   s t u d ies  in to   th n e x t   ( b ased   o n   r esu lt a n d   d is c u s s io n ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   2 A p r il   201 8   :   7 9 3     8 0 5   802       Fig u r 1 0 .   E x p er im e n tal  te s t b ed       T h ex p er im e n tal  t e s w as  c o n d u cted   u s in g   FP G A   to   g e n er ate  th p u l s es  r eq u ir ed   to   d r iv th e   p r o p o s ed   in v er ter   a s   s h o w n   i n   Fig u r 1 0 .   T h lo ad s   u s ed   i n   th e x p er i m e n tal  test   ar R L   l o ad s   w i th   th e   s a m e   p ar am eter s   u s ed   in   t h s i m u la tio n   test   as  s ee n   in   T ab le  2 .   T h v al u o f   th DC   s o u r ce ,   th ca r r ier   f r eq u en c y ,   an d   th e   r ef er en ce s   as s i g n ed   to   ea ch   lo ad   ar th e   s a m as   th o s u s ed   in   th e   s i m u latio n   test   as  s ee n   i n   T ab le  3 .   T h p u r p o s o f   ch o o s in g   id e n t ical  p ar am eter s   f o r   b o th   th e x p er im e n tal  a n d   th s i m u lat io n   test   is   to   m a k t h e   test s   m o r f r u i tf u as  t h at  allo w s   f o r   ea s ier   co m p ar is o n   b et w ee n   th e x p er i m e n tal  a n d   th s i m u latio n   r esu lts .   T h cu r r en w a v e f o r m s   f o r   t h r ep r esen tat iv m o d es  ar s h o w n   i n   Fi g u r 1 1   an d   Fi g u r 1 2 .   T h p h ase   v o ltag w a v e f o r m s   a n d   th l in v o ltag w a v e f o r m s   f o r   o p er atio n   m o d 1 1 1 1   ar s h o w n   in   Fi g u r 1 3 ( a )   an d   Fig u r 1 3 ( b ) ,   r esp ec tiv el y .             Fig u r 1 1 .   E x p er im e n tal  c u r r e n w a v ef o r m s   f o r   th f o u r   lo ad s   ( a)   Op er atio n   m o d 1 1 1 1 ,   ( b )   Op er atio n   m o d 1 1 1 0   ( c)   Op er atio n   m o d 1 1 0 0       E x p er i m e n tal  te s ts   w e r co n d u cted   an d   t h lo ad   v o lta g e s   an d   c u r r en t s   w er m ea s u r ed   u s i n g   T ek tr o n ix   T DS - 2 0 2 4 B   d ig ital  o s cillo s co p e.   T h ex p er im e n ta r esu lt s   f o r   d if f er en o p er atio n   m o d es  ar s h o w n   in   Fi g u r 1 1   to   Fig u r 1 3 ,   r esp ec tiv el y .   Fi g u r 1 1   s h o w s   t h cu r r en w av e f o r m s   f o r   1 1 1 1 ,   1 1 1 0 ,   an d   1 1 0 0   o p er atio n   m o d es ,   r esp ec tiv el y .     T h ex p er i m en t a r es u lts   f o r   m o d es  1 0 1 0 ,   1 0 0 1 ,   an d   1 0 0 0   ar s h o w n   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.