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.   7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7 ,   p p .   3 2 0 7 ~ 3 2 1 6   I SS N:  2088 - 8708 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ec e. v 7 i 6 . pp 3 2 0 7 - 3216           3207       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 JE C E   H a r m o n ic Dis tort io n Ev a lua tion G enerated  by  P W M  Mo tor  Driv es in Ele ctric a l Indus trial Sy st e m s         Vla di m ir  So u s a 1 ,   H er n H er nd ez   H er re ra 2 ,   E nriq ue  Q ui s pe 3 ,   P er cy   Vieg o 4 ,   J uli o   G ó m ez 5   1, 2 El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtm e n t,   Co r p o ra c n   U n iv e rsid a d   d e   l a   Co sta ,   Ca ll e   5 8   No . 5 5 - 6 6 ,   Ba rra n q u il la,  C o lo m b ia   3 En e rg y   a n d   M e c h a n ica De p a rtm e n t,   Un iv e rsid a d   A u n o m a   d e   Oc c id e n te,  Ca ll e   2 5   No . 1 1 5 - 8 5 ,   Ba rra n q u i ll a ,   Co lo m b ia   4, 5 Ce n ter o f   En e rg y   a n d   En v iro n m e n tal  S tu d ies   De p a rtm e n t,   Un iv e rsid a d   d e   Cien f u e g o s,    Ca rre tera   a   Ro d a s K m   4   Cu a tro   C a m in o s,  Cien f u e g o s,  Cu b a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 9 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   1 9 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u l   9 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e e v a lu a tes   th e   h a rm o n ic  d isto r ti o n   g e n e ra ted   b y   P W M   m o to r   d riv e in   a n   e lec tri c a in d u strial  s y ste m   o f   a   w h e a f lo u m il c o m p a n y .   F o r   th is,   a   c o m p a ra ti v e   stu d y   b e t w e e n   tw o   in d u strial  c ircu it c o n n e c ted   a th e   sa m e   p o in o f   c o m m o n   c o u p li n g   (P CC)  w it h   sim il a c h a ra c teristi c o f   lo a d   a n d   tran sf o rm e rs  is  p re se n ted .   T h e   d if f e re n c e   is  th a o n e   c ircu i h a P W M   m o to d riv e a n d   th e   o th e d o e n o h a v e   th e m .   In   th e   stu d y ,   a   p ra c ti c a l   m e th o d   b a se d   o n   th e   sta ti stica c h a ra c teriz a ti o n   o f   th e   t o tal   h a rm o n ic  d isto rti o n   o f   v o lt a g e   ( T HD V )   a n d   c u rre n (T HD I),   in d iv id u a v o lt a g e   d isto rti o n   (I V D),  i n d iv i d u a c u rre n d ist o rti o n   (ICD)  a n d   K - F a c to is  a p p li e d .   A re su lt ,   it   w a o b se rv e d   th a P W M   m o to d riv e g e n e ra te d   v o lt a g e   h a rm o n ics   m a in l y   o f   f i f th   a n d   se v e n th   o rd e w it h   v a lu e th a e x c e e d   li m it s   e sta b li sh e d   b y   sta n d a rd in   b o th   c ircu it s.  W it h   th e se   v a lu e s,  th e   o p e ra ti o n   o f   e le m e n ts  su c h   a s   c a p a c it o rs,  m o t o rs  a n d   tran sf o rm e rs  c a n   b e   a ffe c ted .   In   th e   w o rk   is  a lso   d e m o n stra ted   th a i n   th e   a n a ly sis  o f   h a r m o n ics   is  n e c e ss a r y   to   c o n sid e v a rio u s p a ra m e ters   a n d   n o o n ly   o n e .   K ey w o r d :   E lectr ical  i n d u s tr ial  s y s te m   Har m o n ic  d is to r tio n   P W m o to r   d r iv es   Har m o n ic  s tatis tical  a n n al y s i s   Co p y rig h ©   2 0 1 7   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 :   Her n an   Her n án d ez   Her r er a ,   E lectr ical  E n g i n ee r i n g   Dep ar t m en t ,   C o r p o r ac n   Un iv er s id ad   d la  C o s ta,   C alle  5 8   No . 5 5 - 6 6 ,   B ar r an q u illa,  C o lo m b ia .     E m ail:  h h er n an d 1 6 @ c u c. ed u . co       1.   I NT RO D UCT I O N   T h p r o b lem s   as s o ciate d   w i th   p o w er   s y s te m   h ar m o n ic s   ar e   r ef lecte d   in   t h i n cr ea s i n   t h u s o f   n o n - li n ea r   lo ad s   i n   n e w   tech n o lo g ies.  I i s   e s ti m ated   t h at  m o r th an   5 0 o f   th e   E u r o p ea n   an d   U lo ad s   w i ll   co n tain   p o w er   elec tr o n ics   in   th n ea r   f u tu r [ 1 ] .   I n   in d u s tr y ,   t h er is   w id e s p r ea d   u s o f   m o to r s   s u p p lies   f r o m   s ev er al  t y p es  o f   s o lid - s tate  ad j u s tab le  v o lta g e f r eq u en c y   co n tr o ller s   ( VSD s )   [ 2 ] .   Am o n g   t h ese,   th e   p u ls w id th   m o d u latio n   ( P W M)   m o to r   d r iv es   ar t h m o s co m m o n   u s ed   b ec a u s o f   s ev er al  ad v an tag e s   co m p ar ed   to   v ar io u s   o th er   VSDs   [ 3 ] .   Hig h   r eliab ilit y ,   r o b u s t n es s ,   lo w   co s t,  an   ef f ic ien t   an d   f ast  in d u ctio n   m o to r s   co n tr o i n   m a n y   a u to m ated   i n d u s tr ial  ap p licatio n s   an d   th e   p o s s ib ilit y   o f   s av i n g   u p   to   6 0 o f   en er g y ,   ar th m ai n   r ea s o n s   f o r   th e x ten s i v u s o f   P W m o to r   d r iv es  [ 4 ] - [ 6 ] .   Ho w e v er ,   t h o p er atio n   p r in cip le  o f   P W m o to r   d r iv es  an d   its   elec tr o n ic  co m p o s itio n ,   p r o d u ce   d is to r tio n   o n   v o ltag an d   cu r r en w av e s   w it h   ab u n d an h i g h - f r eq u e n c y   h ar m o n ic s   [ 7 ] .     Har m o n ic  v o ltag e s   i n cr ea s m ag n etic  co r lo s s e s   i n   m o t o r s   an d   tr an s f o r m er s ,   w h ile  h ar m o n ics   cu r r en t i n cr ea s e   lo s s e s   i n   w i n d in g   a n d   s tr u ct u r o f   m o s t o f   t h co m p o n e n t s   o f   elec tr ical  s y s te m s .   T h ese  lo s s e s   ca u s te m p er atu r r is a n d   li f e - s p a n   r ed u ctio n   [ 8 ] .   So m i n v esti g atio n s   h a v s t u d ied   th ef f ec ts   o f   h ar m o n ic s   p r o d u ce d   b y   P W m o to r   d r iv es  o r   b y   o th er s   n o n - li n ea r   d ev ices  o n   elec tr ical  i n d u s tr ial   s y s te m s   ele m en ts ,   f o cu s in g   o n   m o to r s ,   tr an s f o r m er s   an d   ca p ac ito r   b an k s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 2 0 7     3 2 1 6   3208   I n   [ 2 ] ,   is   o b s er v ed   t h at  t h P W in v er ter   co u ld   in cr ea s e   t h co p p er   lo s s es   o f   m o to r s   i n   m o r t h a n   5 0 %.  I n   [ 1 ] , [ 9 ] ,   cu r v o f   r ed u ctio n   o f   m o to r   lif as  f u n ct io n   o f   h ar m o n ic s   o f   f i f t h   o r d er ,   s h o w s   th at  m o to r   lif e x p ec tan c y   b e g in s   to   r e d u ce   f r o m   an   i n d iv id u al  v o lt ag d is to r tio n   ( I VD)   v al u o f   3 %.  I n   [ 1 0 ] ,   th o p er atin g   te m p er at u r o f   m o to r   o f   1 . 5   k W   in cr ea s ed   in   6 . 8 an d   p o s s ib le  r ed u ctio n   in   t h li f eti m o f   4 4 . 5 % is   o b s er v ed ,   w h e n   is   s u p p lied   f r o m   t h r ee - p h a s b r id g t y p t h y r i s to r   in v er ter .   So m s tu d ie s   d e m o n s tr ate  th at  th e   h ar m o n ic s   o f   f if t h   a n d   s ev e n t h   o r d er   ar th m o s t   h ar m f u f o r   m o to r   o p er atio n   [ 1 1 ] , [ 1 2 ] .   I n   [ 1 1 ] ,   1 0 0   h p   m o to r   s u p p lies   w it h   6 o f   I VD  o f   f if th - o r d er   h ar m o n ic,   r ed u ce d   its   m o to r   li f i n   1 8 %.  I n   [ 1 2 ] ,   is   d e m o n s tr ated   th at  t h e f f icie n c y   is   r ed u ce d   b y   3 %,  i n   1 . 5   k W   m o to r   o p er atin g   i n   t h p r ese n ce   o f   h ar m o n ics   o f   f if t h   a n d   s ev e n t h   o r d er .   Har m o n ic s   al s o   h a v s i g n i f ica n t   ef f ec t s   o n   th o s cillat io n s   f r eq u e n c y   o f   to r q u an d   v ib r atio n s   [ 1 3 ] .   Stu d ies  d e m o n s tr ate  th a w it h   t y p ical  v al u es  o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   co m b i n ed   w it h   t h m a x i m u m   lev el s   o f   v o ltag e   u n b alan ce   allo w ed   b y   [ 1 4 ] ,   ar s u f f icie n t   to   in tr o d u ce   v ib r atio n s   lev el s   u n d er   w h ich   co n tin u o u s   o p er atio n   o f   t h in d u ctio n   m o to r   is   n o r ec o m m e n d ed   [ 1 3 ] .   T h d is ch ar g i n g   b ea r in g   c u r r en i s   a n   i m p o r ta n e f f ec ca u s ed   b y   P W d r iv er s   in   m o to r s   [ 1 5 ] , [ 1 6 ] .   T h is   p h en o m en o n ,   p r o d u ce d   b y   th e   co m m o n   m o d v o lt ag o f   P W in v er ter ,   ca u s e s   in cr ea s f r ict io n   b et w ee n   th r ac es  an d   r o lls   an d   d am a g o f   b ea r in g   in   s h o r ti m e.   Ot h er   s t u d ies  s h o w   t h at  in ad eq u at e   p r o g r am m i n g   o f   a m p li tu d m o d u latio n   r atio   ( M)   a n d   s w i tc h in g   f r eq u e n c y   ( f c)   o f   P W d r iv er s ,   i n cr ea s es   s ig n i f ica n tl y   t h ed d y   c u r r en t   lo s s es  o f   m o to r s ,   r ed u ci n g   it s   ef f icien c y   [ 1 7 ] , [ 1 8 ] .   L o s s es  a n d   li f e x p ec tan c y   in   tr an s f o r m er s   d ep en d   o n   th e   lev el  o f   h ar m o n ic s   an d   th tr an s f o r m er   lo ad   [ 1 9 ] .   I n   [ 8 ] ,   is   o b s er v ed   th at  co r e   lo s s es  co u ld   b in cr ea s ed   u p   to   1 5 in   th r ee - p h ase  d is tr ib u tio n   tr a n s f o r m er ,   d u to   ef f e cts  o f   h i g h er - o r d er   h ar m o n ics c u r r en t p r o d u ce d   b y   n o n lin ea r   d o m e s tic  lo ad s .   T h K - Facto r   i s   p ar a m e ter   u s ed   f o r   an al y s is   o f   t h e f f ec ts   o f   h ar m o n ic s   c u r r en o n   tr an s f o r m er   lo s s es  a n d   th r ed u ctio n   i n   t h lif ex p ec tati v [ 2 0 ] - [ 2 2 ] .   B y   u s in g   K - Facto r   ca n   b ca lcu lated   th ad d itio n al  h ea ti n g   in   tr an s f o r m er   w i n d i n g s   as s o ciate d   w it h   h ar m o n ic   cu r r en t s   [ 2 0 ] .   T h K - Facto r   is   u s ed   i n   [ 2 1 ]   f o r   s tu d y in g   th p o ten tia r ed u cti o n   o f   tr an s f o r m er   lif e - s p a n .   Fo r   2 5 k VA   p o le - t y p o il - i m m er s ed   d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er ,   w o r k in g   w it h   ( K - Facto r =1 2 ) ,   r elativ tem p er at u r in cr ea s es  i n   6 . 6 C   in   th t r an s f o r m er   co r e.   I n   [ 2 2 ]   is   an al y s ed   t h i n f l u en ce   o f   h ar m o n ics   g e n er ated   b y   ad j u s tab le - s p ee d   d r iv es  i n   t h e   d esi g n   a n d   ap p licatio n   o f   tr an s f o r m er s .   T h p r in cip al  ef f ec ts   o n   ca p ac ito r s   w o r k i n g   i n   th e   p r esen ce   o f   h ar m o n ic s   ar t h e   p r em at u r b r ea k d o w n   o f   d ielec tr ics,   te m p er atu r r is an d   r u s tli n g   o f   ca p ac ito r s   b an k   [ 2 3 ] , [ 2 4 ] .   I n   [ 2 3 ] ,   is   s h o w   th a t e ac h   h ar m o n ic  o r d er   af f ec t s   i n   d if f er en w a y   to   ca p ac ito r   d iel ec tr ic,   a m o n g   t h ese,   t h ir d - o r d er   h ar m o n ics  i s   t h m o s h ar m f u [ 2 3 ] .   T h f ail u r o f   th d ielec tr ic  o n   lo w   v o lt ag p o w er   ca p ac ito r s   d u to   h ar m o n ic  r eso n an c e   ef f ec ts   is   an a l y s ed   in   [ 2 4 ] .   T h s tu d y   ca r r ied   o u o n   2 5   b an k s   o f   ca p ac ito r s   s h o w ed   th at  h a r m o n ics  w i th   T HD  v o ltag h i g h er   t h an   5 % c a u s ed   th at  5 6 % o f   th b an k s   h ad   u s ef u l li f o n l y   u p   to   4   m o n t h s   [ 2 4 ] .   Du to   th is s u es  d is c u s s ed ,   th ev al u atio n   o f   p o w er   q u alit y   i n   elec tr ical  in d u s tr ial  s y s te m s   i s   i m p o r t an to   id en ti f y   th p r e s en ce   o f   h i g h   le v els  o f   h ar m o n ics  an d   ta k ac tio n s   to   r ed u ce   its   ef f ec t s   o n   m o to r s ,   ca p ac ito r s ,   tr an s f o r m e r s   an d   o t h er s   d e v ices [ 2 5 ] .   I n   [ 1 9 ] ,   s tu d y   o f   e n er g y   q u alit y   in   t w o - d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er s   o f   t w o   b u i ld in g s   i n   a   Un iv er s it y   is   ca r r ied   o u t.  I n   [ 8 ] ,   th p o w er   q u al it y   i n   a   d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er   th a f ee d s   r esi d en tial  p o w er   g r id   is   an al y s ed .   I n   [ 2 6 ] ,   th q u alit y   o f   t h en er g y   a n d   th e   h ar m o n ics   in   an   elec tr ical   cir cu it  w it h   p er s o n al   co m p u ter s   a r ch ar ac ter ized .   T h i m p ac t   o f   s u g ar   ce n tr if u g al   p r o ce s s   o n   p o w er   q u alit y   o f   s u g ar   in d u s tr y   elec tr ical  g r id   is   s tu d ied   i n   [ 2 7 ] .   T h en er g y   lo s s es  d u to   h ar m o n ics  g en er ated   b y   n o n li n ea r   lo ad s   in   r esid en t ial,   co m m er cial  an d   o f f ice  lo ad s   ar s t u d ied   in   [ 2 8 ] .   Un li k th w o r k s   d is c u s s ed   ab o v e,   th is   p ap er   ev alu ates  th e   h ar m o n ic  d is to r tio n   g en er ate d   b y   P W m o to r   d r iv es  an d   th i m p ac o n   th p o w er   q u alit y   i n   an   e lectr ical  in d u s tr ial  s y s te m   o f   w h ea f lo u r   m ill   co m p a n y .   I n   Sect io n   I I ,   th m eth o d ,   h ar m o n ic  d is to r tio n   p a r a m eter s ,   s tati s tical  to o ls ,   an d   ev alu atio n   cr iter ia  u s ed ,   ar d escr ib ed .   I n   Sectio n   I I I ,   r esu lts   a n d   d is c u s s io n s   o f   ev a lu at io n   o f   h ar m o n ic s   d is t o r tio n   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv es  i n   t w o   i n d u s tr ial  cir c u its   ar p r ese n ted .   C ir cu i ts   h av s i m ilar   c h ar ac ter is tics   o f   lo ad   an d   tr an s f o r m er s   an d   ar co n n ec t ed   at  th s a m p o in o f   co m m o n   co u p li n g   ( P C C ) .   T h d i f f er en ce   is   t h at  o n e   cir cu it h a s   P W m o to r   d r iv es   an d   th o th er   o n d o es n o t i n c lu d it.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .   H a r m o nic D i s t o rt io n P a ra m et er s .   T h ap p lied   m et h o d   is   b ased   o n   ch ar ac ter izi n g   t h h ar m o n i cs  g e n er ated   b y   t h P W m o to r   d r iv e s   f r o m   t h h ar m o n ic  d i s to r tio n   p ar a m eter s to tal  h ar m o n ic   d is to r tio n   o f   v o lta g ( T HDV) ,   to tal  h ar m o n i c   d is to r tio n   o f   cu r r en ( T HDI ) ,   in d iv id u al  v o lta g d is to r tio n   ( I VD) ,   in d iv id u al  c u r r en d is to r tio n   ( I C D)   an d   K - Facto r .     T h p ar am eter s   T HD V,   T HDI ,   I VD  an d   I C ar d ef i n ed   in   th I E E E   Std - 1159 - 2 0 0 9   s tan d ar d   [ 1 4 ]   as   f o llo w in g :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       Ha r mo n ic  Dis to r tio n   E va lu a tio n   Gen era ted   b P W M Mo to r   Dri ve s   in   E lectrica ....   ( V la d i mir   S o u s a )   3209     ( 1 )       ( 2 )       ( 3 )       ( 4 )     W h er e,   th s u b s cr ip k   r ep r esen ts   h ar m o n ics  o r d er   an d   s u b s cr ip 1   r ep r esen ts   f u n d a m e n ta l   co m p o n e n t.   I n   6 9   k V   an d   b e lo w ,   w ith   t h r atio   a m o n g   t h m a x i m u m   s h o r t - cir c u it s   c u r r en ( I s c)   a n d   t h m ax i m u m   d e m an d   lo ad   c u r r en ( I L )   b et w ee n   1 0 0   an d   1 0 0 0   at  P C C t h l i m its   o f   T HDV,   T HDI ,   I VD  an d   I C ar o b s er v ed   in   T ab le  1   [ 1 4 ] .       T ab le  1 .   L i m it s   o f   T HDV,   T H DI ,   I VD  an d   I C D   P a r a me t e r   L i mi t s (%)   T H D V   5   T H D I   15   I V D   3   I C D   12       K - Facto r   is   h ar m o n ic  d is to r tio n   p ar am eter   t h at  co n s i d er s   th h ar m o n ics  c u r r en t   ef f ec o n   tr an s f o r m er   lo s s e s   an d   it is   d e f in ed   as [ 2 4 ]       ( 5 )     T h ad d itio n al  h ea tin g   d u to   th s q u ar o f   t h p er   u n it  h ar m o n ic  lo ad   cu r r en t s   an d   th s q u ar o f   th e   h ar m o n ic  o r d er   is   t h ch ar ac ter is tic  t h at  d o m i n ate s   p r e m a tu r b r ea k d o w n   o f   tr an s f o r m er s   s u p p l y in g   n o n - s in u s o id al  c u r r en ts ,   d u to   ab n o r m al  w i n d in g   te m p er atu r r is [ 2 1 ] .   B ec au s th K - Facto r   co n s id er s   f r eq u en c y ,   it  is   t h m o s ac cu r ate  an d   th m o s u s e f u m et h o d   to   esti m a te  n o n l in ea r   lo ad   h ar m o n ic  co n te n f o r   th s p ec i f icatio n   o f   d r y - t y p p o w er   d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er s   [ 2 2 ] .     2 . 2 .   Sta t is t ic a l To o ls   f o H a rm o n ics Ana ly s is   Fiel d   m ea s u r e m en t s   in d icate   t h at  v o lta g an d   h ar m o n ic s   cu r r en ar ti m e - v ar ia n d u to   co n tin u o u s   ch an g es   in   s y s te m   lo ad   co n d itio n s   [ 1 4 ] .   Var iatio n s   o f te n   o cc u r   r ap id ly   in   n o n - d eter m i n is t ic  o r   r an d o m   f o r m ,   s o   is   n ec es s ar y   to   u s e   s tatis tica to o ls   to   q u an ti f y   h ar m o n ics  le v el  [ 2 9 ] .   T h av er ag v alu e,   t h p r o b a b ilit y   d is tr ib u t io n   f u n cti o n   an d   th co r r elatio n   b et w ee n   T HDV  an d   T HDI ,   ar s tatis tical  to o ls   u s ed   i n   th ap p lied   m eth o d .   Av er ag v alu o f   T HDV,   T H DI ,   I VD,   I C an d   K - Facto r ,   ar r ef er en ce   to   co m p ar th lev el  o f   h ar m o n ics  b et w ee n   ar ea s   a n d   w it h   s ta n d ar d s   li m it s   [ 2 0 ] , [ 1 4 ] .     B ec au s o f   t h v ar ia tio n   i n   h ar m o n ic s   b eh av io u r ,   th e   av er a g v al u is   n o e n o u g h ,   s o   t h u s e   o f   p r o b a b ilit y   d is tr ib u tio n   f u n cti o n   is   r ec o m m en d ed   [ 2 9 ] .   T h p r o b ab ilit y   d i s tr ib u tio n   f u n ct io n   g i v es   th e   s u m m atio n   o f   all   th e   i n ter v al s   i n   w h ic h   th e   v ar iab le   ex ce ed s   ce r tain   lev el,   e. g .   t h li m it  s et  b y   s tan d ar d s   [ 2 9 ] .   T h is   to o ca n   b ap p lied   w ith   t h h e lp   o f   th e   g r ap h ical  u s er   in ter f ac " d f itt o o l"  o f   Ma tlab .   T h co r r elati o n   b et w ee n   T HDV  an d   T HD I   allo w s   a n al y s i n g   b o th ,   th i n f l u en ce   o f   h ar m o n ics  c u r r en t   g e n er ated   b y   n o n lin ea r   lo ad s   o n   th v o lta g wav ef o r m   o f   f ee d er s   an d   th i n f lu e n ce   o f   d is to r ted   v o ltag w a v e f o r m   o n   t h cu r r e n w a v ef o r m   i n   cir c u its   [ 2 9 ] .     100 V V T HD V 2 2 k 2 k 1 100 I I T H DI 2 2 k 2 k 1 100 V V I V D 1 k 1 0 0 I I I C D 1 k 2 2 1 k 1 k k I I F a c t o r K Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 2 0 7     3 2 1 6   3210   2 . 3 .   M e t ho d   T h s tep s   o f   th ap p lied   m et h o d   f o r   th e v al u atio n   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   g e n er ated   b y   P W m o to r   d r iv es o n   elec tr ical  i n d u s tr ial  s y s te m   ar e:   1 .     Selectin g   o f   t w o   ar ea s   f ed   f r o m   t w o   tr an s f o r m er s   w it h   eq u al  p r o p er ties   co n n ec ted   to   th s a m p o in o f   co m m o n   co u p li n g   ( P C C ) .   A r ea s   h a v m o to r s   w it h   s i m i lar   f ea t u r es  a n d   o p er atin g   r e g i m e.   I n   o n o f   th e   ar ea ,   m o to r s   u s P W m o to r   d r iv es,  w h i le  in   t h o th er   ar ea   d o es n o t h av P W M.       2 .     Me asu r e m en w it h   p o w er   q u a lit y   a n al y s er   f r o m   th s ec o n d ar y   o f   tr a n s f o r m er ,   t h elec tr i ca p ar a m eter s ,   m ai n l y   th f o llo w i n g   h ar m o n ic  d is to r tio n   p ar a m eter s T HDV,   T HDI ,   I VD,   I C an d   K - Facto r . T h r ec o m m e n d ed   m o n ito r i n g   p er i o d   is   d ef in ed   as a   co m p lete  wo r k in g   c y cle  [ 1 4 ] .   3 .     Statis t ical  an al y s is   o f   t h b eh a v io u r   o f   T HDV,   T HDI ,   I VD,   I C an d   K - Facto r .   4 .     E v alu a tio n   o f   t h e   h ar m o n ic  d is to r tio n   p ar a m eter s   co n s id er in g   s ta n d ar d   [ 1 4 ] .       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   3 . 1 .   Ca s Study   T h ef f ec t s   o f   h ar m o n ics  g e n e r ated   b y   P W m o to r   d r iv es  wer s tu d ied   in   t w o   ar ea s   o f   wh ea f lo u r   m ill   co m p a n y .   I n   b o th   ar ea s ,   all  t h m illi n g   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u t.  T w o   eq u a i n d ep en d e n d r y - t y p p o w er   d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er s   o f   1 5 0 0   k VA   s u p p l y   e n er g y   to   b o th   ar ea s .   T h t w o   cir cu it s   ar clo s to   ea ch   o th er   an d   ar co n n ec ted   to   th s a m e   P C C .   T h to tal  lo ad   o f   ea ch   ar ea   is   s i m ilar ,   w it h   1 2 0 3   k W   o f   in s talled   p o w er an d   1 3 0   in d u ctio n   m o to r s   f r o m   0 . 1 8   k W   to   1 1 0   k W   ea c h   o n e.   T h m ain   d i f f er en ce s   in   b o th   ar ea s   ar f o llo w in g :     I n   A r ea   A ,   th er ar 5 0   P W m o to r   d r iv es  o f   s ix   an d   t welv p u ls e s   w it h   to tal  ca p ac it y   o f   1 5 9 . 6   k W   in s ta lled   in   t h m ai n   m o to r s   o f   th m ill in g   p r o ce s s .   E ac h   m i ll  r ec eiv es  t h f ee d s to c k   f r o m   P W M   m o to r   d r iv s y s te m   o f   0 . 7 5   k W .   I n   ad d itio n ,   th er is   tu r b in e - m o to r   o f   1 1 0   k W ,   f ed   b y   P W m o to r   d r iv e.   Oth er s   s m al m o to r s   e m p lo y   P W m o to r   d r iv es.  T ab le  2   s h o w s   t h g e n er al  ch ar ac ter is ti cs  o f   th P W m o to r   d r iv es.     I n   A r ea   B ,   PW m o to r   d r iv es   ar n o u s ed .   T h m ill s   r ec eiv th f ee d s to ck   f r o m   m ec h a n ical  d r iv e.   T h e   tu r b in e - m o to r   o f   1 1 0   k W   an d   o th er   s m al m o to r s   ar f ed   d ir ec tl y   f r o m   th n et w o r k .       T ab le  2 .   C h ar ac ter is tics   o f   P W m o to r   d r iv es   Q u a n t i t y   P o w e r   ( k W )   M a n u f a c t u r e r   P u l se s   1   1 1 0   S i e me n s   12   24   0 . 7 5   A l l e n - B r a d l e y   P o w e r   F l e x   6   16   0 . 7 5   A l t i v a r -   S c h n e i d e r   El e c t r i c   6   5   2 . 2 3   S e w   12   4   2 . 1   P o w e r   F l e x   4 M   6   T o t a l   1 5 9 . 6           Fo r   th a n al y s i s ,   t h elec tr ic al  p ar a m eter s   w er m ea s u r ed   w it h   t w o   id e n tical  p o w er   q u alit y   a n d   en er g y   a n al y s er s   Flu k 4 3 5   I I .   T h in s tr u m e n t s   r eg is ter ed   th elec tr ical  p ar a m eter s   at  th e   s a m ti m e   d u r in g   o n w ee k   i n   t h e   s ec o n d ar y   o f   ea ch   tr a n s f o r m er .   F ig u r e   1   s h o w s   t h g en er al   elec tr ical  s ch e m o f   t w o   ar ea s .   I n   Fig u r e   1 ,   M m   r ep r esen ts   th m ill s   m o to r s ,   Mf   th m o to r s   t h at  s u p p l y   th f ee d s to c k   to   m i lls   a n d   r ep r esen t s   th r est o f   m o to r s   in cl u d i n g   t u r b in e - m o to r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       Ha r mo n ic  Dis to r tio n   E va lu a tio n   Gen era ted   b P W M Mo to r   Dri ve s   in   E lectrica ....   ( V la d i mir   S o u s a )   3211       Fig u r 1 .   Sch e m o f   t w o   ar ea s       3 . 2 .   B eha v io ur   o f   H a rm o n ic  Dis t o rt io n P a ra m et er s   Fig u r e   2   s h o w s   th b eh a v io u r   o f   T HDI   an d   T HDV  d u r in g   th r eg is ter ed   p er io d   in   ar ea s   A   an d   B .   Fig u r e   2   ( a)   s h o w s   t h at  in   th e   cir cu it  w it h   P W m o to r   d r iv es  co n n ec ted   ( A r ea   A ) ,   t h T HDI   is   g r ea ter   t h an   th cir c u it  w i th o u P W m o to r   d r iv es  ( A r ea   B ) .   T h T HDI   v al u es  in   A r ea   A ,   ex ce ed   1 5 %,  th li m i t   estab lis h ed   b y   th I E E E   Std   1 1 5 9 - 2 0 0 9   [ 1 4 ] .   Fig u r e   2   ( b )   s h o w s   t h at  i n   b o th   cir cu i ts   t h T HDV  h a s   v ar iab le   b eh av io u r   ar o u n d   s i m ilar   v al u es.  I n   b o th   ca s e s ,   t h T HDV  i s   n ea r   an d   less   t h an   5 %;  o n l y   s o m p o in ts   e x ce ed   th is   l i m it.   T h is   d e m o n s tr ate s   t h at  d is to r t io n   o n   th c u r r en w a v e f o r m   in   cir cu it  i s   d ir ec co n s e q u en ce   o f   P W m o to r   d r iv es.  I n   ad d i tio n ,   th T HDV  ca u s ed   b y   n o n li n ea r   lo ad s   in   A r ea   A ,   af f ec ts   th cir c u its   co n n ec ted   to   t h s a m f ee d er ,   s u c h   as i n   A r ea   B ,   w h ich   d o es   n o t h av n o n - li n ea r   lo ad s .           Fig u r 2 .   Var iatio n   o f   ( a)   T H DI   an d   ( b )   T HDV  in   b o th   ar ea s       Fig u r e   3   p r esen ts   th g r ap h s   o f   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n   f u n ct io n   co r r esp o n d in g   to   r eg is ter s   o f   T HDI   an d   T HDV  p r ev io u s l y   o b s er v ed .   I n   Fi g u r 3   ( a) ,   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n   f u n ctio n   allo w s   s p ec if y i n g   t h at  in   A r ea   A ,   8 1 . 7 4 o f   d ata  ar a b o v 1 5 %,  lim it  estab li s h ed   b y   s ta n d ar d   [ 1 4 ]   f o r   T HDI .   I n   A r ea   B ,   all  v al u es  o f   T HDI   ar e   lo w er   th a n   1 5 %.    I n   Fig u r 3   ( b )   is   o b s er v ed   th at  in   A r ea   B ,   o n l y   4 . 5 6 % o f   d ata  ex ce ed s   th l i m it o f   5 s et  b y   [ 1 4 ]   f o r   T HDV;  in   A r ea   A ,   th i s   v al u is   n o r ea ch ed .   Nev er t h eles s ,   ta k en   4 as  a   r ef er e n ce   o f   T HDV,   it  is   o b s er v ed   th at  in   A r ea   A ,   in   g en er al,   t h T HDV  is   g r ea ter   th a n   in   A r ea   B   th r o u g h o u all  p er io d ,   alth o u g h   is   b elo w   t h li m it  o f   5 %.   I is   i m p o r tan to   n o te  t h a alth o u g h   i n   A r ea   A   t h T HDV  d o es  n o ex ce ed   th li m its   s e b y   [ 1 4 ] ,   th T H DI   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv es  h as  h ig h   v a lu e s   th at  e x ce ed   th s tab lis h ed   li m it s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 2 0 7     3 2 1 6   3212       Fig u r 3 .   P r o b ab ilit y   d is tr ib u ti o n   f u n ct io n   o f   ( a)   T HDI   an d   ( b )   T HDV  in   b o th   ar ea s       T o   d eter m i n t h r elatio n s h i p   b et w ee n   T HDI   an d   T HDV,   s ca tter   p lo f o r   ea ch   ar ea   w ith   th e   co r r esp o n d in g   li n ea r   f i w as  o b tain ed .   T h is   is   s h o w n   i n   F i g u r 4 .   I n   t h cir cu it  o f   A r ea   A ,   t h co r r elatio n   co ef f icie n is   o n l y   0 . 0 2 3 6 ,   in d icatin g   t h at  t h er i s   n o   s i m p le   r elatio n s h ip   b et w ee n   T HDI   an d   T HDV.   T h is   is   b ec au s t h T HDI   is   ca u s ed   b y   t h co m b in at io n   o f   P W m o to r   d r iv es  o f   th e   cir cu it  a n d   t h e f f ec o f   T HDV  o f   n et w o r k .   I n   t h cir cu it  o f   A r e B ,   th co r r elatio n   co e f f icien is   0 . 8 6 8 4 .   I n   th is   cir cu it,  t h er ar n o n o n li n ea r   ele m e n ts ;   t h er ef o r e,   th h i g h   co r r elatio n   i n d icate s   th at   th e   T HDI   is   d ir ec co n s eq u en ce   o f   T HDV   o f   t h n et w o r k   d u f u n d a m en t all y   to   th e   cu r r e n d is to r tio n   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv es  o f   th e   cir cu i o f   A r ea   A .           Fig u r 4 .   Scatter   p lo t o f   T HDI   as f u n ctio n   o f   T HDV,   ( a)   ar e A ,   ( b )   ar ea   B .       T h an al y s is   o f   t h i n d iv id u al   h ar m o n ics  i s   i m p o r tan b ec a u s ea c h   lev el  o f   h ar m o n ic  ac co r d in g   to   its   s eq u e n ce   h as  d if f er en i m p a ct  o n   th ele m en ts   an d   d ev i ce s   o f   elec tr ical  cir cu its   [ 1 2 ] , [ 1 4 ] .   T h av er ag o f   m ea s u r e m e n t s   o f   I VD  a n d   I C in   b o th   ar ea s   is   p r ese n ted   i n   Fi g u r 5   i n   b ar   g r ap h s .   I n   th cir cu it  o f   A r ea   A,   b ec au s o f   t h p r ese n ce   o f   P W m o to r   d r iv es,   t h I C o f   ea c h   h ar m o n i c   lev e i s   h i g h er   th a n   t h c ir cu it   o f   A r ea   B ,   w h er th er ar n o P W m o to r   d r iv es.  I n   th cir cu it  o f   A r ea   A ,   th a v er ag o f   I C o f   f i f t h - o r d er   h ar m o n ic  ex ce ed s   t h li m it o f   1 2 % set b y   [ 1 4 ] .       C o n ce r n i n g   I VD,   an   a f f ec tati o n   is   o b s er v ed   i n   b o th   cir cu i ts   w it h   h ar m o n ic s   o f   f i f t h   an d   s ev en t h   o r d er   m ain l y .   Vo lta g h ar m o n ics  o f   f if t h   o r d er   in   A r ea   A ,   ar h ig h er   to   th o s i n   A r ea   B ,   w h i le  in   A r ea   B ,   v o ltag e   h ar m o n ic s   o f   s ev e n t h   o r d er   ar h ig h er   to   th o s i n   A r ea   A .   I n   A r ea   B ,   t h a v er ag o f   I VD   o f   th e   s ev e n t h   o r d er   ex ce ed s   th li m i t o f   3 % set b y   [ 1 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       Ha r mo n ic  Dis to r tio n   E va lu a tio n   Gen era ted   b P W M Mo to r   Dri ve s   in   E lectrica ....   ( V la d i mir   S o u s a )   3213       Fig u r 5 .   Av er ag o f   I C an d   I VD  in   b o th   ar ea s       T h f ig u r s h o w s   t h at  in   b o t h   cir cu it s ,   th er ar cu r r en an d   v o ltag h ar m o n ics  f r o m   s ec o n d   to   th ir tee n th   o r d er .   Nev er th e less ,   th eo r etica ll y ,   s i x - p u ls co n v e r ter s   s h o u ld   g e n er ate  h ar m o n i cs  o f   ( 6 k   ±   1 )   o r d er   [ 1 4 ] ,   th er ef o r e,   s h o u ld   n o b p r esen ted   ev en   h ar m o n ic s   o r   th ir d - o r d er   h ar m o n ics.  Ho w e v er ,   in   [ 3 0 ] , [ 3 1 ]   it   d em o n s tr ate s   t h at  i n   s o m ca s es  m a y   ap p ea r   n e w   ev e n   a n d   o d d   h ar m o n ics   r ef er r ed   to   as  n o - c h ar ac ter is tic   o r   at y p ical  h ar m o n ics.  T h is   is   d u to   s e v er al  d e f ec ts   i n   in v er ter s   s u ch   as:  a s y m m etr y ,   i n ac cu r ac y   i n   t h y r is to r   f ir in g   ti m es  a n d   i m p er f ec s w i tch i n g   ti m a n d   f i lter in g   [ 3 1 ] .   T o   o b s er v in g   t h b eh a v io u r   o f   I VD  a n d   I C o f   th m o s s ig n i f ica n h ar m o n ic s ,   Fig u r 6   s h o w s   th g r ap h s   o f   p r o b a b ilit y   d is tr ib u tio n   f u n ctio n   o f   h ar m o n ic s   o f   f i f t h   an d   s e v en th   o r d er .           Fig u r 6 .   P r o b ab ilit y   d is tr ib u ti o n   f u n ct io n   o f   ( a)   I C an d   ( b )   I VD  in   b o th   ar ea s       Fig u r 6   ( a)   co n f ir m s   t h at  I C o f   f i f th - o r d er   h ar m o n ics  ar th m o s s ig n i f ica n an d   cir cu late  in   t h e   cir cu it  o f   A r ea   A .   T h 5 3 . 0 8 o f   r e g is ter s   ex ce ed   t h l i m i o f   1 2 s et   b y   [ 1 4 ] .   I n   th e   ci r cu it  o f   A r ea   B ,   o n l y   3 . 6 9 o f   I C o f   s ev e n t h - o r d er   h ar m o n ics  e x ce ed   th li m it.  I n   F ig u r 6   ( b ) ,   is   o b s e r v ed   th at  I VD  m o s t   s ig n i f ica n t   ar o f   f i f t h - o r d er   h ar m o n ics  i n   t h cir cu it  o f   A r e A ,   an d   s e v en th - o r d er   h ar m o n ics  i n   b o th   cir cu it s .   I n   A r ea   A ,   2 2 . 0 3 o f   d ata  co r r esp o n d in g   to   f if th - o r d er   h ar m o n ics   an d   4 3 . 4 8 o f   d ata  o f   I VD  o f   s ev e n t h - o r d er   h ar m o n ics,  e x ce ed   th l i m it  o f   3 s e b y   [ 1 4 ]   f o r   I VD.   A r ea   B   is   t h m o s a f f ec te d   b y   h ar m o n ics  o f   s ev e n t h   o r d er   w i th   7 5 . 8 6 % o f   th d ata  ex ce ed in g   t h li m it o f   th s ta n d ar d .   I s   n o te w o r t h y   th a alt h o u g h   t h v al u es  o f   T HD  w er b elo w   th e   li m it   o f   [ 1 4 ] ,   th v alu es  o f   I V D   ex ce ed   th co r r esp o n d in g   e s tab lis h ed   li m it.  L o w - f r eq u e n c y   h ar m o n ic s   o f   t h f i f t h   an d   s e v en t h   o r d er   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv es  ar e   v er y   h ar m f u l,  b ec au s e   th e   i m p ed an ce   o f   th e   s y s te m   f o r   th e s h ar m o n ics   is   lo w ,   a n d   f ac ilit ated   th e   f lo w   o f   h ar m o n ic  c u r r en t s .   Fo r   t h a r ea s o n   r e s ea r ch es   p r io r itizes  th s tu d y   b ased   o n   lo w   o r d er   h ar m o n ic  [ 8 ] , [ 9 ] , [ 1 1 ] , [ 1 2 ] .   A cc o r d in g   to   [ 2 3 ] , [ 2 4 ] ,   th v alu es  ac h iev ed   o f   I VD  an d   I C in   h ar m o n ic s   o f   f i f t h   an d   s e v en t h   o r d er   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv es,  w o u ld   b s u f f ic ien to   ca u s r eso n an ce   a n d   m u ltip licati o n   o f   th h ar m o n ic   cu r r en ts   a n d   v o ltag e s   af f ec ti n g   t h ca p ac ito r s .   I n   [ 9 ] , [ 1 1 ] , [ 1 2 ]   it  is   s h o w n   t h at  w i th   th b eh av io u r   o f   I VD  i n   th t w o   ar ea s ,   lo s s e s   an d   h e atin g   i n   m o to r s   is   in cr ea s ed .   T h er ef o r e,   its   ef f icie n c y   a n d   lif e x p ec tati v i s   r ed u ce d .   T h o th er   p ar am e ter   d ir ec tl y   r elate d   to   t h e f f ec o f   h ar m o n ic   d is to r tio n   o n   tr a n s f o r m er s   is   th e   K - Facto r .   Fig u r 7   p r esen ts   t h K - Facto r   i n   th t w o   ar ea s   an d   its   co m p ar is o n   w it h   t h d esig n   v al u ( K - Facto r =1 )   o f   u s ed   tr an s f o r m er s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 2 0 7     3 2 1 6   3214       Fig u r 7 .   K - Facto r   in   ar ea s   A   an d   B       A cc o r d in g   to   ( 5 ) ,   t h K - Facto r   d ep en d s   d ir ec tl y   o n   t h e   h ar m o n ic   cu r r e n t.  Fo r   t h i s   r ea s o n ,   K - Facto r   in   t h tr a n s f o r m er   o f   A r ea   A ,   is   g r ea ter   th a n   i n   tr a n s f o r m e r   o f   A r ea   B .   I n   tr an s f o r m er   o f   A r ea   B ,   K - Facto r   v alu is   clo s to   it s   d esi g n   v a lu e;  h o w e v er ,   in   t h tr a n s f o r m er   o f   A r ea   A ,   K - Facto r   v al u es  ar ab o u s e v e n ,   w ell  ab o v o f   d esig n   v alu e.   T h is   co u ld   ca u s a n   ad d itio n al  h ea ti n g   a n d   r ed u ctio n   i n   li f d u to   h ar m o n ics  i n   th is   tr a n s f o r m er   [ 2 0 ] - [ 2 2 ] .     3 . 3 .   Su mm a ry   o f   Resul t s   T h av er ag v al u es  o f   t h p ar a m eter s   an a l y s ed   ar s h o w n   in   T ab le  3 .   A s   ca n   b ee n   o b s er v ed ,   th e   p ar am eter s   d ep en d in g   o n   v o l tag h ar m o n ic s   d o n h a v a   clea r   d if f er en ce   b et w ee n   ar ea s .   Ho w e v er ,   th e   p ar am eter s   d ep en d in g   o n   cu r r en t h ar m o n ic s   ar g r ea ter   in   Ar ea   A .           T ab le  3 Har m o n ic  d is to r tio n   p ar a m eter s   P a r a me t e r s   A r e a   A   A r e a   B   T H D V   ( %)   4 . 0 6   3 . 5 9   T H D I   ( %)   1 7 . 7 2   4 . 6 7   I V D   5 th   ( %)   2 . 5 9   0 . 7 5   I V D   7 th   ( %)   2 . 9 1   3 . 4 9   I C D   5 th   ( %)   12 . 8 8   1 . 1 0   I C D   7 th   ( %)   7 . 4 7   4 . 4 7   K - F a c t o r   ( %)   7 . 3 2   1 . 1 2       T h ese  r esu lts   co n f ir m   t h at  th e   v o ltag h ar m o n ic s   g e n er ated   b y   n o n li n ea r   lo ad s   s u ch   as  P W m o to r   d r iv es,  a f f ec t s   t h w h o le  n et w o r k   an d   t h P C C .   Me a n w h ile,   th e   p ar a m eter s   o f   c u r r en t   h ar m o n ics   d ep en d   m ai n l y   o f   n o n l in ea r   lo ad s   p r esen i n   th cir cu it  th at  g en er at es  th o s h ar m o n ic s .   R es u lt s   al s o   d em o n s tr ate  t h at  in   t h i s   ca s e   s t u d y ,   it  i s   n ec ess a r y   to   ta k ac tio n s   s u ch   as  t h i n s tal latio n   o f   ac t iv e   f i lter s   to   m iti g ate  h ar m o n ic s   g en er ated   b y   P W m o to r   d r iv er ,   m ai n l y   t h f i f t h   an d   s e v e n t h   h ar m o n ic s   o r d er .       4.   CO NCLU SI O N   T h in v esti g atio n s   ca r r ied   o u s o   f ar   an d   th r esu lts   o f   th i s   w o r k   d e m o n s tr ate  th a alth o u g h   t h er ar e   s tan d ar d s   estab li s h in g   t h al lo w ab le  le v el  o f   h ar m o n ic s   in   t h n e t w o r k   a n d   h a v b ee n   d ev elo p ed   n e tech n o lo g y   f o r   it s   m it ig atio n ,   h ar m o n ic  d i s to r tio n   i n   e lectr ical  n et w o r k s   g e n er ated   b y   P W m o to r   d r iv es   r e m ain   a n   o n g o in g   p r o b lem .     T h an al y s i s   o f   h ar m o n ics  i n   in d u s tr ial  elec tr ical  s y s te m s   s h o u ld   b p er f o r m ed   tak i n g   i n t o   ac co u n t   v ar io u s   p ar a m e ter s   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   an d   n o o n l y   o n e.   I n   th ca s s tu d y   a n al y s ed ,   it   w as  o b s er v ed   t h at   th T HDV  w a s   b elo w   th e s ta b lis h ed   li m it s   b y   I E E E   Std   1 1 5 9 - 2 0 0 9 .   H o w ev er ,   t h T HDI ,   I VD,   I C an d   K - Facto r ,   r ev ea led   th ex i s ten ce   o f   h ar m o n ic  p r o b le m s   t h at  ca u s in g   d a m a g es o n   elec tr ical  d ev ices.       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   R.   M o v a h e d ,   e al . ,   Esti m a ti o n   o f   in su latio n   li f e   o f   in v e rter - fe d   in d u c ti o n   m o to rs,”  in   Pro c e e d i n g s   Co n f e re n c e   Po we r E lec tro n ic &   Dr iv e   S y ste m &   T e c h n o lo g ies   C o n fer e n c e   ( PE DS T C) p p .   3 3 5 - 3 3 9 2 0 1 0 .   [2 ]   G .   K.  S in g h ,   re se a rc h   su rv e y   o f   in d u c ti o n   m o to o p e ra ti o n   w it h   n o n - s i n u so id a su p p ly   w a v e   f o rm s,”    El e c tric   Po we r S y ste ms   Res e a rc h ,   v o l /i ss u e :   75 ( 2 ) ,   p p .   2 0 0 - 2 1 3 ,   2 0 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       Ha r mo n ic  Dis to r tio n   E va lu a tio n   Gen era ted   b P W M Mo to r   Dri ve s   in   E lectrica ....   ( V la d i mir   S o u s a )   3215   [3 ]   G .   S u re sh ,   e a l . ,   A n a l y sis   o th e   e ff e c o f e e d e r   c a b le  o n   th e   st a to w in d in g   v o lt a g e   stre ss   in   a   P W M   in d u c ti o n   m o to d riv e ,   in   Pro c e e d in g s   El e c trica In s u la ti o n   Co n fer e n c e ,   1 9 9 7 ,   a n d   El e c trica l   M a n u f a c tu rin g   &   Co il   W in d in g   C o n fer e n c e p p .   4 0 7 - 4 1 2 1 9 9 7 .   [4 ]   M .   C.   Di  P iaz z a   a n d   M .   P u c c i.   T e c h n iq u e f o e f f ici e n c y   i m p ro v e m e n in   P W M   m o to d riv e s,”  El e c tric  Po we r   S y ste ms   Res e a rc h ,   v o l.   1 3 6 ,   p p .   2 7 0 - 2 8 0 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   M .   Ch ir in d o ,   e a l . ,   Co n sid e ra ti o n f o n o n i n tr u siv e   e ff icie n c y   e s ti m a ti o n   o f   in v e rter - f e d   in d u c ti o n   m o to rs,”  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l / issu e :   63 ( 2 ) ,   p p .   7 4 1 - 7 4 9 ,   2 0 1 6 .   [6 ]   C.   J.  R.   Krie l,   e a l . ,   T h e   in f lu e n c e   o f   v a riab le  sp e e d   d riv e o n   e lec tri c   m o to o p p e ra ti n g   tem p e ra tu re s ,”   in   Pro c e e d in g s   I n d u stria l   a n d   C o m me rc ia Us e   o En e rg y   C o n fer e n c e   ( ICUE),   p p .   1 - 6,   2 0 1 3 .     [7 ]   R.   M a y u ri ,   e a l . ,   E d d y   c u rre n l o ss   m o d e ll in g   in   tra n sf o rm e iro n   lo ss e o p e ra ted   b y   P W M   in v e rter,”  i n   Pro c e e d in g s .   Po we El e c tro n ic s,  Dr ive a n d   En e rg y   S y ste ms   ( PE DES &   2 0 1 0   Po we I n d ia ,   2 0 1 0   J o in t   In ter n a t io n a l   on p p .   1 - 5 2 0 1 0 .     [8 ]   M .   Dig a lo v sk i,   e a l . ,   Im p a c t   o f   c u rre n h ig h   o rd e h a rm o n ic  to   c o re   l o ss e o f   th re e - p h a se   d istri b u ti o n   tran sf o r m e r,   in   Pro c e e d in g s EU ROCON p p .   1 5 3 1 - 1 5 3 5 2 0 1 3 .     [9 ]   H.  Ora e e ,   A   q u a n tativ e   a p p ro a c h   to   e stim a t e   th e   li f e   e x p e c tan c y   o f   m o to in su latio n   sy st e m s,”   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   Die lec trics   a n d   E lec trica In s u la ti o n ,   v o l /i ss u e :   7 ( 6 ) ,   p p .   7 9 0 - 7 9 6 ,   2 0 0 0 .   [1 0 ]   A .   In a n   a n d   F .   A tt a r,   T h e   li f e   e x p e c tan c y   a n a l y sis  f o a n   e le c tri c   m o to d u e   to   h a rm o n ics ,   in   Pro c e e d in g s   El e c tro tec h n ica l   Co n fer e n c e ,   M EL ECON  9 8 ,   v o l.   2 ,   p p .   9 9 7 - 9 9 9 ,   1 9 9 8 .   [1 1 ]   J.  P .   G .   d e   A b re u   a n d   A .   E.   Em a n u e l,   In d u c t io n   m o to th e rm a a g in g   c a u se d   b y   v o lt a g e   d isto rti o n   a n d   im b a lan c e :   lo ss   o f   u se f u li fe   a n d   it e sti m a ted   c o st,”  in   Pro c e e d in g s   In d u st ria a n d   Co mm e rc ia Po we S y ste ms   T e c h n ica l   Co n fer e n c e ,   pp.   1 0 5 - 1 1 4 2 0 0 1 .   [1 2 ]   V.   S .   S a n to s ,   e t   a l . ,   P ro c e d u re   f o d e term in in g   in d u c ti o n   m o to e ff icie n c y   w o rk in g   u n d e d ist o rted   g rid   v o lt a g e s,”   IEE T ra n sa c ti o n   o n   En e rg y   C o n v e rs io n ,   v o l /i ss u e :   30 ( 1 ) ,   p p .   3 3 1 - 3 3 9 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   P .   Do n o l o ,   e a l . ,   Vo lt a g e   u n b a lan c e   a n d   h a rm o n ic  d isto rti o n   e ff e c ts  o n   i n d u c ti o n   m o to r   p o we r,   to r q u e   a n d   v ib ra ti o n s,”  E lec tric P o we r S y ste ms   Res e a rc h ,     v o l /i ss u e :   1 4 0 ( 1 ) ,   p p .   8 6 6 - 8 7 3 ,   2 0 1 6 .   [1 4 ]   IEE Re c o m m e n d e d   P ra c ti c e   f o M o n it o r in g   El e c tri c   P o w e Qu a li ty ,   IEE S tan d a rd   1 1 5 9 ,   2 0 0 9 .   [1 5 ]   Y.  W a n g ,   e a l . ,   Ca lcu latio n   o f   h ig h   f re q u e n c y   b e a rin g   c u rre n ts   o f   P W M   in v e rter - f e d   V F   i n d u c t io n   m o to r,   in   Pro c e e d in g s   2 0 1 4   In ter n a ti o n a Po we El e c tro n ics   a n d   A p p l ica t io n   Co n fer e n c e   a n d   Exp o siti o n ,   S h a n g h a i p p .   1 4 2 8 - 1 4 3 3 2 0 1 4 .     [1 6 ]   Y.  W a n g ,   e a l . ,   Re se a rc h   o n   d isc h a rg in g   b e a rin g   c u rre n ts  o f   P W M   i n v e rter - f e d   v a riab le  f re q u e n c y   in d u c ti o n   m o to r,   in   Pro c e e d i n g s   E lec trica l   M a c h in e s a n d   S y ste ms   ( ICEM S ) ,   p p .   2 9 4 5 - 2 9 4 9 2 0 1 4 .   [1 7 ]   B.   Zh u ,   e a l . ,   Ef fe c ts  o f   th e   in v e rter  p a ra m e ters   o n   th e   e d d y   c u rre n lo ss e in   i n d u c ti o n   m o to f e d   b y   P W M   in v e rter,”  in   Pro c e e d i n g s   E lec trica M a c h i n e s a n d   S y ste ms   ICEM S   2 0 0 8 ,   p p .   4 2 4 0 - 4 2 4 3 2 0 0 8 .   [1 8 ]   A .   S tran d t,   e a l . ,   No - lo a d   p o w e lo ss e a n d   m o to o v e rh e a ti n g   e ffe c ts  v e rsu P W M   sw it c h in g   fre q u e n c ies ,   in   Pro c e e d in g s   Ren e wa b le E n e rg y   R e se a rc h   a n d   Ap p li c a ti o n   ( ICRE R A) p p .   2 8 0 - 2 8 3 2 0 1 4 .   [1 9 ]   D.  M .   S a id ,   e a l . ,   A n a l y sis  o f   d istri b u t io n   tran sf o rm e lo ss e a n d   li f e   e x p e c tan c y   u sin g   m e a su re d   h a rm o n ic  d a ta,”   in   Pro c e e d i n g s   1 4 t h   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Ha rm o n ics   a n d   Qu a li t y   o Po we -   ICHQ 2 0 1 0 p p .   1 - 6 2 0 1 0 .   [2 0 ]   G .   W .   M a ss e y ,   Esti m a ti o n   m e th o d f o p o w e s y ste m   h a r m o n ic  e ff e c ts  o n   p o w e d istri b u ti o n   tra n sf o r m e rs,”  IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stry   A p p li c a ti o n s,   v ol /i ss u e :   30 ( 2 ) ,   p p .   4 8 5 - 4 8 9 ,   1 9 9 4 .   [2 1 ]   M .   T .   Bish o p ,   e a l . ,   Ev a lu a ti n g   h a rm o n ic - in d u c e d   tran sf o rm e h e a ti n g ,   IEE T ra n s a c ti o n o n   P o we De li v e ry ,   v o l /i ss u e :   11 ( 1 ) ,   p p .   3 0 5 - 3 1 1 ,   1 9 9 6 .   [2 2 ]   L .   W .   P ierc e ,   T r a n sf o r m e r   d e sig n   a n d   a p p li c a ti o n   c o n sid e r a ti o n f o n o n si n u so id a lo a d   c u rre n ts,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stry   A p p li c a ti o n s ,     v o l /i ss u e :   32 ( 3 ) ,   p p .   6 3 3 - 6 4 5 ,   1 9 9 6 .   [2 3 ]   W .   Ch e n   a n d   Z.   Ch e n g ,   A n   e x p e rime n tal  stu d y   o th e   d a m a g in g   e ffe c ts  o f   h a r m o n ics   in   p o w e r   n e tw o rk s   o n   th e   c a p a c it o d iele c tri c s ,”   in   Pro c e e d in g s   S e c o n d   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Pro p e rties   a n d   A p p li c a ti o n s ,   v o l.   2 ,   p p .   645 - 6 4 8 1 9 8 8 .   [2 4 ]   C.   Bo o n se n g ,   e a l . ,   F a il u re   a n a ly sis  o f   d iele c tri c   o lo w   v o lt a g e   p o we c a p a c it o rs  d u e   to   re late d   h a rm o n ic   re so n a n c e   e ffe c ts,   in   Pro c e e d in g s   Po we En g i n e e rin g   S o c iety   W in ter   M e e ti n g ,   2 0 0 1 .   IEE E,   Co l u m b u s ,   v o l.   3 ,   p p .   1 0 0 3 - 1 0 0 8 ,   2 0 0 1 .   [2 5 ]   A .   S o u li   a n d   A .   He ll a l ,   De sig n   o f   a   Co m p u ter  Co d e   T o   Ev a lu a te  th e   I n f lu e n c e   o f   th e   Ha rm o n ics   i n   t h e   El e c tri c a l   Ne tw o rk s ,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g vol /i ss u e :   2 ( 5 ) ,   p p .   6 8 1 - 6 9 0 ,   2 0 1 2 .   [2 6 ]   M.   J.   H.  Ra wa ,   e a l . ,   P o w e q u a li ty   m o n it o rin g   a n d   sim u latio n   o f   a   p e rso n a c o m p u ter  b a se d   o n   IEE 1 4 5 9 - 2 0 1 0 , ”  i n   Pr o c e e d in g s   I n ter n a ti o n a S y mp o si u m o n   E lec tro ma g n e t ic Co mp a ti b i li ty p p .   6 7 1 - 6 7 5 2 0 1 3 .     [2 7 ]   P .   A ra m wa n id   a n d   I.   B o o n y a ro o n a te,  P o w e q u a li ty   i m p a c stu d y   a n d   a n a ly sis o f   e lec tri c a p o we e ff ica c y   in   su g a r   in d u stry , ”  in   Pro c e e d in g s   Co n f e re n c e   El e c trica En g in e e rin g /E lec tro n ics ,   Co mp u ter ,   T e lec o mm u n ica ti o n a n d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,     p p .   1 - 4 2 0 1 5 .   [2 8 ]   M .   J .   G h o r b a n a n d   H.   M o k h tari,   Im p a c o f   Ha r m o n ics   o n   P o w e Qu a li t y   a n d   L o ss e s   in   P o w e Distrib u t io n   S y st e m s ,    In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l /i ss u e :   5 ( 1 ) ,   p p .   1 6 6 - 1 7 4 ,   2 0 1 5 .       [2 9 ]   Y.  Ba g h z o u z ,   e a l . ,   T ime - v a r y in g   h a rm o n ics .   I .   Ch a ra c teriz in g   m e a su re d   d a ta ,   IEE T ra n sa c t io n o n   Po we r   De li v e ry ,   v o l /i ss u e :   13 ( 3 ) ,   p p .   9 3 8 - 9 4 4 ,   1 9 9 8 .   [3 0 ]   A .   E.   Ema n u e a n d   J.   A .   Orr,  S ix - p u lse   c o n v e rter  a t y p ica h a rm o n ics   c a u se d   b y   s e c o n d   h a rm o n ic  v o lt a g e ,   in   Pro c e e d in g C o n f e re n c e   1 0 th   In t e rn a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   H a rm o n ics   a n d   Qu a li ty  o Po we r p p .   3 4 0 - 3 4 6 2 0 0 2 .   [3 1 ]   C.   Co ll o m b e t ,   e a l . ,   Ha r m o n ics   d istu rb a n c e in   n e tw o rk s,  a n d   th e ir  trea t m e n t , ”  Ca h ier   T e c h n iq u e   M e rlin   Ge rin v o l /i ss u e :   1 ( 1 5 2 ) ,   p p .   1 - 31 ,     1 9 9 9 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 2 0 7     3 2 1 6   3216   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS         V lad im ir  S o u sa   S a n to w a b o rn   in   Cien f u e g o s,  Cu b a   o n   No v e m b e 2 1 ,   1 9 8 0 .     Re c e iv e d   th e   B. S   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsid a d   Ce n tral  d e   Las   V il las ,   S a n ta  Clara .   Cu b a ,   i n   2 0 0 4 .   Re c e iv e d   th e   M . S c .   d e g re e   in   E n e rg y   E ff icie n c y   f ro m   th e   Un iv e rsi d a d   d e   Cie n f u e g o s,  Cu b a   in   2 0 0 6 .   Re c e iv e d   th e   Dr.C.   ( P h . D.)  d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsid a d   Ce n tral   d e   L a V il las ,   S a n ta   Clara ,   Cu b a ,   i n   2 0 1 4 .   C u rre n tl y   is  w it h   G I OP EN  o f   th e   F a c u l ty   o En g in e e rin g   o f   Un iv e rsid a d   d e   la  Co sta   (CUC).  B a rra n q u il la.  C o lo m b ia.  His  a re a   o in tere st  in c lu d e e lec tri c   m a c h in e s,  p o w e r   q u a li ty   a n d   e n e rg y   e ff icie n c y .         He rn a n   He rn á n d e z   He rre ra   w a s   b o r n   in   C ien f u e g o s,  Cu b a   o n   J u ly   7 ,   1 9 7 6 .   Re c e iv e d   th e   B. S   d e g re e   in   M e c h a n ica En g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsid a d   d e   Cien fu e g o s,  Cu b a   in   2 0 0 0 .     M .   S c .   in   a p p li e d   m e c h a n ics   f ro m   th e   Un iv e rsid a d   d e   Cien f u e g o s,  Cu b a   2 0 0 5 .   Re c e iv e d   th e   Dr.C.   ( P h . D. d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsid a d   d e   Cien f u e g o s,  Cu b a ,   in   2 0 0 6 .   C u rre n tl y   is  w it h   G IOP EN  o f   th e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   o Un iv e rsid a d   d e   la  Co sta   (CUC).  Ba rra n q u il la.  Co l o m b ia.  His  a re a   o in tere st i n c l u d e s ap p li e d   m e c h a n ics   a n d   e n e rg y   e ff ici e n cy .       En riq u e   C.   Qu isp e   (M ´ 9 5 .   S M 1 2 w a b o rn   in   L ima ,   P e ,   o n   Ja n u a ry   2 0 ,   1 9 5 6 .   He   re c e iv e d   th e   B. S c .   in   El e c tri c a En g i n e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsid a d   Na c io n a d e   In g e n iería ,   P e   in   1 9 8 0 .   M . S c .   in   El e c tri c a En g in e e rin g .   M .   E n g .   in   In d u strial  A u to m a ti o n   a n d   P h D.  in   El e c tri c a En g in e e rin g     f ro m   Un iv e rsid a d   d e V a ll e ,   C o l o m b ia  in   1 9 9 4 ,   1 9 9 7   a n d   2 0 1 1 ,   r e sp e c ti v e l y .   S in c e   1 9 9 2 ,   h e   h a s   b e e n   w it h   Un iv e rsid a d   A u n o m a   d e   Oc c id e n te,   Ca li ,   C o l o m b ia,  wh e re   h e   is  c u rre n tl y   a   P ro f e ss o in   t h e   De p a rtm e n o f   En e rg y   a n d   M e c h a n ics   a n d   th e   Dire c to r   o f   t h e   En e rg y   Re s e a rc h   G ro u p .   His  c u rre n re se a rc h   in tere sts  i n c lu d e   th e   a n a ly sis  o f   e lec tri c a m a c h in e a n d   d riv e s,  p o w e q u a li ty   a n d   m a n a g e m e n a n d   e n e rg y   e ff icie n c y .   He   is  a n   IEE S e n io r   M e m b e r.       P e rc y   R.   V ieg o   F e li p e   w a b o rn   in   Cien f u e g o s,  Cu b a   o n   No v e m b e 1 9 ,   1 9 4 4 .   Re c e iv e d   th e   B. S .   d e g re e   in   El e c tri c a l   En g in e e rin g   fro m   th e   Un iv e r sid a d   Ce n tral  d e   Las   V il las ,   S a n ta  Clara ,   Cu b a ,   in   1 9 6 5 .   Re c e iv e d   th e   Dr.C.   (P h . D.)  d e g re e   f ro m   th e   Ce n tral  Un iv e rsid a d   P a rti c i p a te d   in   a   p o std o c to ra l   sc h o lars h ip   o n   sin g l e - p h a se   in d u c ti o n   m a c h in e   d e sig n   a t h e   L a p p e e n ra n ta  U n iv e rsity   o f   T e c h n o lo g y ,   F in lan d ,   in   1 9 9 4 .   Cu rre n tl y   is  w it h   th e   Ce n ter  o f   En e rg y   a n d   En v iro n m e n tal   S tu d ies   (CEE M A ),   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsid a d   d e   Cie n f u e g o s,  Cu b a     Ju li o   R .   G ó m e z   S a rd u y   w a b o rn   in   1 9 6 3   in   Cien f u e g o s,  Cu b a .     Re c e iv e d   th e   B. S   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsid a d   Ce n tral  d e   L a V il las ,   S a n ta  Clara ,   Cu b a ,   in   1 9 8 6 .   Re c e iv e d   th e   M . S c .   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e r sid a d   Ce n tral   d e   L a V il las ,   S a n ta   Clara ,   Cu b a ,   in   1 9 9 6 ,   f ro m   th e re   h e   re c e iv e d   h is  P h . D.  d e g re e   in   2 0 0 6 .   Cu rre n tl y   is  w it h   th e   Ce n ter  f o th e   S tu d y   o f   En e rg y   a n d   En v iro n m e n (CEE M A ).   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsid a d   d e   Cien f u e g o s,  Cien f u e g o s,  Cu b a .   His   a re a   o f   in tere st  in c lu d e e lec tri c   m a c h in e s,  p o w e q u a li ty   a n d   e n e rg y   e ff icie n c y   in   in d u strial  p o w e s y ste m s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.