I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   3 ,  J u n e   2020 ,   p p .   2 8 0 7 ~ 2 8 1 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 3 . p p 2 8 0 7 - 2 8 1 4          2807       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Sho rt - c ir cuit   f a ul t  d ia g no sis  of t he   DC - Lin k  c a pa cito r and    its  i m pa ct  on a n  e lectr ica l  d riv e  s y ste m       M o ha m ed  A m ine K helif,   Az eddin e  B endia b della h ,   B ila l D j a m a l E dd ine C herif   Dia g n o stic G ro u p ,   L DEE  L a b o ra t o ry ,   De p a rt m e n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o lo g y   o f   Ora n   M B ,   A lg e ria       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A pr   28 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   No v   2 5 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   D ec   5 ,   2 0 1 9     T h e  r eliab ilit y   o f   a  m o to r   co n t r o l  b ased   o n   a  v ar iab le  s p ee d   d r iv e  is   a n   i m p o r tan t  is s u e  f o r   in d u s tr ial  ap p licatio n s .   Mo s t  o f   th e s e  m ac h in e s   ar e   in v er ter   b ased   i n d u ctio n   m o to r s   an d   ar e  u s ed   in   s p ec if ic  a n d   co m p lex   in d u s tr ial  in s talla tio n s .   Un l ik e   th e  in d u ctio n   m o to r ,   th e  f ee d in g   p ar t  is   v er y   d elica te   an d   s en s iti v e  t o   f au l ts .   I n   o r d er   to   i m p r o v e  s y s te m   p er f o r m a n ce ,   it  i s   th er e f o r e  v er y   i m p o r tan t  f o r   a  r esear ch er   to   k n o w   th e  i m p ac t  o f   a  f au l t  o n   th e  w h o le  o f   h i s   d r iv e  s y s te m .   T h is   p ap er   d is cu s s es th e   s h o r t - cir c u it f a u l t  o f   t h e  D C - li n k   ca p ac ito r   o f   a n   i n v er ter   f ed   in d u ctio n   m o to r .   T h e  s i m u latio n   r es u lt s   o f   th is   t y p e  o f   f au lts   ar e  p r esen ted   an d   its   i m p ac t  o n   t h e  b eh av io r   o f   th e  r ec tif ier ,   th e  i n v er ter   as   w ell  a s   th e  i n d u c tio n   m o to r   an al y ze d   an d   in ter p r eted .   K ey w o r d s :   C ap ac ito r   DC - li n k   Fau lt   I n d u ctio n   m o to r   I n v er ter   R ec ti f ier   Sh o r t - cir c u it   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  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 l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m ed   Am i n e  Kh el if ,   Diag n o s tic  Gr o u p ,   L DE E   L ab o r ato r y ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Fac u lt y   o f   E lectr ical  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s it y   o f   Scie n ce   a n d   T ec h n o lo g y   o f   Or a n   MB ,   El - M n ao u er   Or an   3 1 0 0 0 ,   A lg e r ia.   E m ail:   m o h a m ed . k h eli f @ u n i v - u s to . d z       1.   I NT RO D UCT I O N   Mo d er n   elec tr ical  d r iv e  s y s te m s   ar e  v er y   d ep en d e n t  o n   th e   co n tr o l  o f   in d u ctio n   m o to r s .   T h e  p u ls e   w id t h   m o d u latio n   ( P W M)   tech n iq u e s   is   o n e  o f   t h e  m o s t  k n o w n   co n tr o l  tech n iq u e s   [ 1 ] .   T h an k s   to   t h e  e v o lu t io n   o f   p o w er   elec tr o n ics,  t h e  co n tr o l  m ec h a n is m   o f   t h ese  m o to r s   h as  b ec o m e   s i m p le  a n d   ec o n o m ical  f o r   p er f o r m a n ce s   s i m ilar   to   th o s e  o f   DC   m o to r s .   Ho w e v er ,   t h e  f r eq u en t u s e  o f   in d u ctio n   m o to r s   i n   t h e  a u to m at io n   p r o ce s s   h as  al s o   r aised   q u esti o n s   ab o u t  t h eir   p er f o r m a n ce   u n d er   f au lt  co n d itio n s   a t  d if f er en t  lev el s .   Mo to r s   c an   b e  a  p ar t  o f   b asics   d r iv e  s y s te m s   [ 2 ,   3 ]   o r   m o r e  co m p le x   o n es  s u ch   as  w i n d   en er g y   co n v er s io n   s y s te m s   [ 4 ] .   T h ey   ca n   b e  s u p p lied   b y   co n v en tio n al  i n v er ter s   o r   m atr ix   i n v er ter s   [ 5 ] .   I n d u ctio n   m o to r   f au lt a n al y s i s   is   a n   i m p o r tan t r e s ea r ch   f o cu s   f o r   i m p r o v in g   t h e  r eliab ili t y   o f   v ar iab le  s p ee d   d r iv e  s y s te m s .   Se v er al  r esear ch er s   [ 6 ,   7 ] ,   h av e  m o b ilized   th eir   k n o w led g e  an d   s k ills   an d   o r ien tate  th ei r   w o r k s   o n   th i s   r esear ch   f ield .   D if f r en t s   t y p es  o f   f a u lt s   h a v e  b ee n   s tu d ied ,   an d   s o m e  m o to r   m o d els  ar e  d ev elo p ed   an d   d ed icate d   f o r   th ese  f au l ts ’   t y p es.  Fo r   ex a m p le,   b ea r in g   f a u lt  [ 8 ] ,   o p en   p h ase  f au lt  [ 9 ] ,   b r o k en   b ar   f au lt  [ 1 0 ] ,   s h o r t - b et w ee n   t u r n s   f a u lt,  et c.   T h ese  m o to r s   ar e  k n o w n   f o r   th eir   s i m p licit y   o f   co n s tr u ctio n ,   u s e  a n d   m ai n ten a n ce ,   it s   r o b u s t n es s   a n d   its   lo w   co s t   p r ice.   I n   m o s t  i n d u s tr ial  ap p licatio n s ,   i n d u ctio n   m o to r s   ar e  v ar iab le  s p ee d   b ased .   T h ey   ar e  p o w er ed   b y   a  co m b in atio n   o f   a  r ec t if ier ,   a  DC - L i n k   an d   an   in v er ter ;  w h ic h   r e q u ir es   a  lo t  o f   atten tio n   to   s tu d y   th e  b eh av io r   o f   th e  m o to r   in   t h e  p r esen ce   o f   a  f au lt   in   t h e ir   s u p p l y   s y s te m .   T h ese  f au l ts   m ain l y   co n ce r n   I GB T ’ s   f au lt s ,   co n tr o l  cir cu it s   o r   DC - li n k   ca p ac ito r   f a u lts .   T h ese  ele m en ts   ar e   th e  m ai n   co m p o n e n ts   t h at  co n s tit u te  a  v ar iab le  s p ee d   s y s te m   an d   w i n d   en er g y   co n v er s io n   s y s te m s   [ 11 ,  12 ,   4 ] .     T h e  in d u ctio n   m o to r s   p er f o r m an ce s   i n   th e  p r ese n ce   o f   p o w e r   elec tr o n ics  a n d   s e m ico n d u ct o r   r elate d   f au lt s   ar e   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.  10 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 2 0   :   2 8 0 7   -   2814   2808   w ell  p r ese n ted   i n   th e  liter atu r e  [ 13 ,  14 ] .   T h e  f au lt s   p r o b ab il it y   m en tio n ed   ab o v e  is   alr ea d y   ca lcu lated   tak i n g   in to   ac co u n t  s e v er al  f ac to r s ;  a  d etailed   s tu d y   is   p r ese n ted   in   th e  f o llo w i n g   p ap er s   [ 12 ,  14 ].   T h e  R eliab ilit y   E v alu a tio n   o f   W in d   T u r b in e  S y s te m s ’   C o m p o n en ts   s h o w s   th at  th e  h ig h er   f ail u r e  r ate  is   at  th e  lev el  o f   th e  co n v er ter s ;  w h ich   o n e  th e  DC   li n k   i s   a  p ar t  [ 1 5 ] .   A cc o r d in g   to   s o m e  r e s ea r ch er s ,   th e  r el iab ilit y   o f   s e m ic o n d u cto r s   h as  in cr ea s ed   co n s id er ab ly .     I t  p er s ev er es  w i th   t h e  f ac t  th at   in   th e  p ast,  t h e  p o s s ib ilit y   o f   co n tr o l  cir cu it’s  f a u lt s   w as  5 3 . 1 %  an d   it  w a s   o n l y   d u e  to   th e  le s s   r eliab il it y   a n d   less   s o p h is t ic atio n   o f   P W M  ch ip s   co m p ar ed   to   w h a t  w e  c an   h a v e  a s   m o d er n   co n tr o ller   tech n o lo g y   to d a y .   T h u s   t h e  r is k   o f   I GB T ’ s   f a u lts   i s   r ed u ce d .   Sin ce   t h at,   ca p ac ito r s   h av e  b ee n   u s ed   in   a  lar g e  n u m b er   o f   p o w er   e lectr o n ics  ap p licatio n s ,   in cl u d in g   i n v er ter s   an d   s w itch in g   p o w er   s u p p lies   [ 12 ] .    A   r e s ea r ch   s t u d y   [ 14 ]   co n clu d ed   th at  m o r e  th a n   h al f   o f   t h e  f a u lts   i n   s w i tch in g   p o w er   s u p p lies   ar e  r elate d   to     th e  DC - L i n k   ca p ac ito r   f au lts .   On   th e  b asi s   o f   th i s   w o r k ' s   th e o r y   [ 14 ] ,   a  n ew   r esear c h   th at  h as  b ee n   d ev elo p ed   o n   [ 12 ]   d e d u ce s   th at  th e  s a m e  h y p o t h esi s   ca n   al s o   b e  ap p lied   to   th e  DC - li n k   ca p ac ito r   o f   an   in v er ter .   T h is   s tu d y   also   d em o n s tr ated   th at  t h e  est i m ated   p o s s ib ilit y   o f   ca p ac ito r   f au lts   f o r   d if f er en t  cir cu its   i s   ab o u t  6 0 %  [ 12 ] .     I t  f u r t h er   e m p h as ized   th at  t h e   ca p ac ito r   f au lt s   r ates  ar e  h ig h ,   th a t  m a k e s   it  v er y   i m p o r tan t  f o r   r esear ch   w o r k   an d   s h o u ld   b e  tak en   i n to   ac co u n t  f o r   v ar iab le  s p ee d   d r iv es f au lts   a n al y s i s .     I n   [ 16 ] ,   a  r ev ie w   o n   th e  D C - l in k   ca p ac ito r   r eliab ilit y   i m p r o v e m e n t  i n   p o w er   elec tr o n ic  s tati c   co n v er ter s   i s   p r esen ted .   Fau lt   m o d e s ,   th eir   r ea s o n s ,   a n d   ca p ac ito r   lif eti m e  m o d els  ar e  clar i f ied   an d   s u m m ar ized   to   u n d er s tan d   th e  p h y s ics  o f   f ail u r e  an d   im p r o v e  DC - li n k   d esig n .   T h is   p ap e r   h ig h li g h ts   th e  i m p o r tan ce   o f     th e  DC - li n k   m o n i to r in g .   T h e  DC - li n k   s h o r t - cir c u it  f a u lt  is   m ater ialized   b y   a  ca p ac ito r   s h o r t - cir cu it.  T h is   k i n d   o f   f au lt  ca n   m ain l y   b e  ca u s ed   b y   b r ea k s   in   co n n ec to r s   [ 16 ] .   T h e  r esu lts   s h o w   t h at  t h e  ca p ac ito r   is   v u l n er ab le  to   d ef ec ts .   I t  i s   w o r t h   m en tio n i n g   th at   th e   eq u i v ale n t ser ies  r es is tan ce   ( E S R )   o f   th e   ca p ac i to r   in cr ea s es   w it h   ti m e.   I n   o r d in ar y   cir c u its ,   th e  p r o b le m   d o es  n o t  ar is e,   h o w e v er   w h e n   th e  ca p ac ito r   is   p ar t  o f   a  s w i tch i n g   cir cu it,     th e  eq u i v ale n t  s er ies  r es is ta n c e  ca n   co m b i n e  w i th   th e  s w itc h in g   f r eq u e n c y   an d   p o s s ib l y   l ea d   to   s elf - h ea ti n g ;   w h ic h   ca n   i n d ir ec tl y   ca u s e  ca p ac ito r   f au lt.   On   t h i s   f ac t,  a n o th er   p ap er   p r o p o s es  a  D C - l in k   co n d itio n   m o n ito r in g   m et h o d   f o r   t w o - le v el  AC /D C / AC   co n v er ter s .   T h is   m eth o d   is   b a s ed   o n   th e  D C - lin k   v o ltag e  m ea s u r e m e n t  a n d   DC - li n k   cu r r en t  r ec o n s tr u ct io n .   An   o n li n e  ev al u atio n   o f   t h e  eq u iv ale n t  s er ies  r esi s ta n ce   ( E SR )   o f   th e  DC - li n k   ca p ac ito r   is   d o n e  an d   th e  E SR   in cr ea s e  i s   u s ed   as  a  f a u lt  i n d ic ato r   [ 17 ] .  Ma n y   r esear ch er s   h a v e  s t u d ied   f a u lt s   in   d r i v e  s y s te m s .   Ho w e v er ,   th e y   f o cu s ed   o n   th e  d iag n o s is   o f   I GB T ’ s   s w itc h es  f a u lts   [ 18 ,  1 9 ] .   M o s t  r esear ch es  h a v e  ci ted   th e  p r o b lem   o f     DC - li n k   ca p ac ito r   f a u lts   in   th eir   w o r k   b u t   h a v e  n o t  s y s te m a ticall y   s tu d ied   it   ex t en s i v el y   [ 11 ,  20 ].   Oth er   r esear ch er s   [ 21 ]   h av e  co m m en ted   o n   t h e  v o lta g e  d r o p   in   th e  D C - li n k ,   b u t o n l y   f o r   a  tr an s ie n t  m o m e n t.   In   g en er al,   s o m e  r esear ch es   w er e  d o n e  o n   th e  DC - lin k   s h o r t - cir c u it  f a u lt  an d   its   i m p ac t  o n     th e  in d u ctio n   m o to r   [ 22 - 24 ] .   R ec en t l y ,   a  s t u d y   h a s   p r esen t ed   a  r ev ie w   o f   in ter n al  an d   ex ter n al  d ef ec ts   at   d if f er e n t  p ar ts   o f   a  m o to r   ass o ciate d   w it h   an   i n v er ter   [ 25 ].   Ho w e v er   all  th is   r esear ch e s   d id   n o t  d ea l  w it h   it s   i m p ac t  o n   t h e  th r ee - p h ase  r ec ti f ier .   T h is   b ib lio g r ap h ical  s y n t h esi s   r ev ea ls   t h at  m o s t  o f   t h e  w o r k s   in   t h e  f ield   o f   f au lt  a n al y s is   o f   i n d u c tio n   m o to r s   v ar iab le  s p ee d   b ased   ar e  r elate d   to   th e  I GB T ’ s   s w it ch es   f a u lt  a n al y s i s .   Ho w e v er ,   th e  ca p ac ito r   v u ln er ab ilit y   p r o m p t s   u s   to   p er f o r m   a  th o r o u g h   a n al y s i s   o f   th e  b eh a v io r   o f   th e  r ec tif ier ,   th e  in v er ter   an d   t h e  in d u ctio n   m o to r   in   th e  p r ese n ce   o f   t h is   t y p e  o f   f a u lt.   I n   th i s   p ap er   w o r k ,   an   i n d u ctio n   m o to r   v ar iab le  s p ee d   b ase d   is   co n s id er ed .   A   s y n th e s i s   o f   a  m a th e m atica l  a n al y s i s   o f   th e  s h o r t - cir cu i t  f a u lt  o f   th e  DC - li n k   ca p ac ito r   is   p r esen te d .   A   s i m u latio n   o f     th e  b eh a v io r   o f   t h is   d r i v e  s y s te m   u n d er   th i s   t y p e  o f   f a u lt  w a s   d e v elo p ed   to   s u p p o r t  th e  s y n t h es is   o f     th e  m at h e m atica l  an a l y s is .   I ts   s ig n a tu r e  is   s t u d ied   an d   its   im p ac ts   o n   th e  w h o le  d r iv e  s y s te m   ( t h e  r ec tif ier ,     th e  i n v er ter   a n d   th e  i n d u ct io n   m o to r )   ar e  p r esen ted .   T h e  o b ta in ed   r esu l ts   ca n   h elp   t h e  r esear ch er s   to   d esi g n   a n d   i m p r o v e  a  f a u lt - to ler an t  s y s te m   as  w e ll a s   an   o p ti m a l p r o tectio n   s y s te m   d esi g n .       2.   DC - L I NK   CAP A CI T O R  SH O RT - CIRC UI T     F AUL T   A NALYS I S   T h is   r esear ch   h i g h l ig h ts   t h at   DC - l in k   s h o r t - cir c u it  ca p ac ito r   f au lt  ca n   d a m ag e  t h e  r ec tif ier   i f     th e  p r o tectio n   f u s e s   ar e  n o t  well  s u i ted ,   an d   also   s to p   th e  o p er atio n   o f   th e  i n v er ter   an d   t h e  in d u ctio n   m o to r   i m m ed iatel y .   Fi g u r e   1   s h o w s   a  s i m p li f ied   r ep r esen tatio n   o f   an   elec tr ical  d r iv e  s y s te m   a n d   h o w   to   s i m u late   a  DC - li n k   ca p ac ito r   s h o r t - cir c u it  f a u lt.  T h e  s tu d ied   elec tr ica l  d r iv e  s y s te m   is   co n s tr u c ted   o f   a  co m b i n atio n   o f   a  r ec tif ier ,   an   in v er ter   a n d   an   in d u ctio n   m o to r .   T h e  f au lt   is   s i m u lated   b y   th e   p ar allelin g   o f   a n   id ea l  s w i tch   K   w it h   t h e  D C - l in k   ca p ac ito r   w h ic h   w ill  b e  clo s ed   at  th e  m o m e n t  o f   t h e  f au l t  ap p licatio n   t=2 s .   No te  th at   th e  s a m p li n g   f r eq u e n c y   is   F s = 2 0 0   k Hz .  As  s h o w n   in   Fig u r e   1 ,   th e  DC - li n k   ca p ac ito r   s h o r t - cir cu i t  f a u lt   ca u s es   o n   b o th   s id es  a  s h o r t - c ir cu it  s h ar in g   a  co m m o n   b r an ch   o f   t h e  DC - li n k ;  r ec tif ier   an d   p o w er   lin e  s id e,   in v er te r   an d   in d u ct io n   m o to r   s id e.   I n   t h is   p ar t a   g lo b al  m at h e m atica l   an al y s is   f o r   b o th   ca s es  h as b ee n   s y n t h e s ized .   Fig u r e   2   s h o w s   a n   eq u iv ale n t   elec tr ical  cir cu i t  o f   a  co m b i n atio n   o f   a  r ec ti f ier ,   a n   i n v er ter   an d   a n   in d u ctio n   m o to r   f o r   a  v ar iab le  s p ee d   ap p licatio n .   T h e  th r ee - p h ase  v o ltag e s   co m in g   f r o m   t h e   elec tr ical  n et w o r k   V a ,   V b ,   an d   V c   ar e  c o n v er ted   in to   DC   v o lta g e  Vd c  u s i n g   a  co n tr o lled   th r ee - p h a s e  r ec tif ie r .   T h e  DC   v o ltag e   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:  2 0 8 8 - 8708       S h o r t - circu it fa u lt d ia g n o s is   o f th e  DC - Lin k  ca p a cito r   a n d   its   imp a ct  o n …  ( Mo h a med   A mi n e  K h elif )   2809   o b tain ed   is   s u p p lied   to   th e  DC - l in k   an d   f ilter ed   u s i n g   a  ca p ac ito r   C .   T h e  r ec tif ier   an d   th e  in v er ter   o u tp u ts   v o ltag e s   ar e  g en er ated   b y   th e   p u ls e  w id th   m o d u latio n   ( P W M)   tech n iq u e.   T h e  in v er ter   o u tp u t  c u r r en ts   h av e   a  s in u s o id al  w a v ef o r m .   T h e  s t ato r   cu r r en ts   o f   t h e  in d u ctio n   m o to r   ar e  g en er all y   s i n u s o id al  w a v ef o r m .       T h r e e - p h a s e   r e c t i f i e r T h r e e - p h a s e   i n v e r t e r I M P o w e r   s u p p l y + K C C o n t r o l     Fig u r e  1 .   R ep r esen tatio n   o f   a  DC - li n k   ca p ac ito r   s h o r t - cir cu i t f au lt a t th e  le v el  o f   a n   elec tr i ca l d r iv e  s y s te m       C + V b L L L R R R L R R R L L V a V c E a E b E c K 1 K 3 K 2 K 5 K 4 K 6 K ’ 1 K ’ 3 K ’ 2 K ’ 5 K ’ 4 K ’ 6     Fig u r e  2 .   E q u iv ale n t e lectr ical   cir cu it o f   a  co m b i n atio n   o f   a  r ec tif ier ,   an   i n v er ter   an d   an   i n d u ctio n   m o to r       2.1.     E l ec t ri cal   net w o rk and  t he re c t i f i er  s i de  f aul t  ana l ysi s   T h is   f au lt   s h o r t - cir c u it s   th e  r ec tif ier   o u tp u t  v o ltag e  an d   c o n s eq u e n tl y   s h o r t - cir cu i ts   th e   elec tr ical  n et w o r k   p h a s es.   T o   ex p lain   t h e  p h en o m en o n   in   a  clea r   m a n n er ,   w e   co n s id er   Fi g u r e   3 .   I t  is   a  s i m p le  cir cu it  to   r ep r esen t  th e  p r o b lem   [ 22 ] .   Su p p o s e  w e  ar e  f o cu s ed   o n   t h e  r ec tif ier   s id e  an d   elec tr ical  n et w o r k .   T h e  s w itch   K   is   co n n ec ted   in   p ar allel  w it h   th e  f ilter   ca p ac ito r .   T h e  DC   v o ltag e  s o u r ce   ap p lies   a  DC   v o ltag e  r esp o n s ib le  f o r   th e  ch ar g e  o f   th e  ca p ac ito r .   V d c  is   a  s i m p lifie d   r ep r esen tati o n   o f   t h e  o u tp u t o f   t h e  t h r ee - p h ase  r ec ti f ier   u s ed   in   th e  s i m u latio n   co n f i g u r atio n   o f   t h e  elec tr ical  d r iv e  s y s te m .   T h e  r esis to r   R   is   n o t  s h o w n   s i n ce   t h e  s h o r t - cir c u it   p ath   co n tai n s   a  v er y   lo w   r e s is t an ce .       + + D C C K     Fig u r e  3 .   Si m p li f ied   s c h e m e  o f   an   eq u iv ale n t  cir c u it o f   a  ca p ac ito r   s h o r t - cir c u it f a u lt     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.  10 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 2 0   :   2 8 0 7   -   2814   2810   A t t h e  m o m e n t ( t =   0 - ) ,   b ef o r e  clo s in g   th e  s w itc h   K,   th e  v o lt ag e  ac r o s s   th e  ca p ac ito r   is :     ( = 0 − ) =                    ( 1 )     th at  is ,   t h e  f ilter   ca p ac ito r   v o lt ag e  is   eq u a l  to   r ec tif ier   o u tp u t  DC   v o lta g e.   T h er ef o r e,   w h e n   t h e  ca p ac ito r   v o ltag e   is   eq u al  to   Vd c,   th e  cu r r en t is  ze r o .     ( = 0 − ) = 0                   ( 2 )     T h e  p r esen ce   o f   a  s i n g le  ca p a cito r   in   t h e  v ar iab le  s p ee d   s y s te m   co n s tr u c tio n   at  th e  DC - li n k   lev el   m ea n s   th a t  th er e  is   n o   o th er   d ev ice  to   li m i t a n d   s to p   th e  ab r u p t c h an g e  in   cu r r en t.   T h er ef o r e,   at  ( t =   0 ) ,   w h e n   th e  s w i tch   K   is   clo s ed ,   th e   ca p ac ito r   is   s h o r t - cir cu ited .   K n o w in g   t h at  t h e  r esi s tan ce   is   al m o s t  ze r o .   T h e  s o u r ce   cu r r en t   in cr ea s es e x p o n e n tiall y .     ( = 0 − ) = /                   ( 3 )     Sin ce   R   ten d s   to   ze r o ,   ( 3 )   b ec o m e s :     ( = 0 − ) = ∞                   ( 4 )     th e  cir cu i t c o n d itio n   a f ter   th e  s w itc h   K  i s   clo s ed   is   th e  s a m e  as f o r   an   R C   cir cu i t,  th e n :     = ( −  )   ( 5 )     A f ter   clo s in g   t h e  s w itc h   K,   th e  r esis ta n ce   R   b ec o m e s   al m o s t   ze r o ; th at  is ,   i f   R   =  0 ,   t h e  cir c u it  g e n er ates a   v er y   s tr o n g   c u r r en t  th at  te n d s   to   in f in it y .   A s   a  r esu lt,  th is   f au lt  ca n   ca u s e  s er io u s   p r o b lem s .   I t  m a y   d a m a g e     th e  r ec tifie r   if   t h e  s elec ted   f u s es a r e  n o t p r o p er ly   r ated .     2 . 2 .     I nv er t er   a nd   ind uct io n  m o t o r  s ide f a ult  a na ly s is   L et ’ s   s ee   th e   in v er ter   an d   i n d u ctio n   m o to r   s id e.   T h e  elec tr o m o t i v e  f o r ce   ( E MF)   is   p r esen ted   as   a  s i n u s o id al  v ar iab le  v o lta g e  s o u r ce ,   an d   t h e  m o to r   w in d i n g   p ar am eter s   ar e  r ep r esen ted   a s   a  s er ies  r e s is ta n ce   an d   in d u cta n ce   f o r   ea ch   o f   th e  th r ee   p h ases .   T h e  I GB T ’ s   f u n ctio n   as  s w itc h es  s o   th at  t h e y   e s tab lis h   o r   b r ea k     th e  D C - li n k   co n n ec tio n   w i th   t h e  i n d u ctio n   m o to r ;  as  s h o w n   in   Fig u r e   2   Fo r   e x a m p le,   co n s id er   a  s tate  w h er e  I GB T s   K 1 ,   K 4 ,   an d   K 6   ar e   P as s in g   ( clo s e)   an d   I GB T s   K 2 ,   K 3 ,   an d   K 5   ar e   n o n - p as s in g   ( o p en ) .   Fig u r e   4   s h o w s   a  s i m p li f ied   cir cu it r ep r ese n ti n g   th e  f a u lt o n   t h e  in v er ter   an d   th e  in d u ctio n   m o t o r   s id e  [ 23 ].       + C K D 1 D 4 D 6 R L R L R L E a E b E c     Fig u r e  4 .   Fau lt e q u i v ale n t c ir c u it o n   t h e  in v er ter   an d     th e  in d u ctio n   m o to r   s id e  u n d er   DC - lin k   s h o r t c ap ac ito r   s h o r t - cir cu it f a u lt        A t  t h i s   ti m e,   th e  p h a s e - A   c u r r en t  is   eq u a l  to   th e  s u m   o f   t h e  cu r r en ts   o f   th e   p h a s e - B   an d   th e  p h ase - C  as in d icate d   in   ( 6 ) :     = +                   ( 6 )     T h e  cu r r en t  f lo w s   f r o m   p h as e - A   w h ich   is   co n n ec ted   to   th e  p o s itiv e  ter m in al  o f   th e  D C - l in k .   T h e  v o ltag e   eq u atio n   f o r   th e  p h ase  i s   g i v e n   in   ( 7 ) :   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:  2 0 8 8 - 8708       S h o r t - circu it fa u lt d ia g n o s is   o f th e  DC - Lin k  ca p a cito r   a n d   its   imp a ct  o n …  ( Mo h a med   A mi n e  K h elif )   2811   0 = +                    ( 7 )     w h er e:  V ao   is   p h a s e - A   v o ltag e   r elativ e  to   g r o u n d ,   V z   is   th e  l in e  i m p ed an ce   v o ltag e   d r o p ,   E ba   is   t h e  i n d u ctio n   m o to r     E MF  r etu r n   f o r   p h ase - A.   So   ( 7 )   b ec o m es :      = . + (  /  ) +                ( 8 )     af ter   t h e  D C - li n k   ca p ac ito r   s h o r t - cir cu it  f a u lt,  th e  in v er ter   o u tp u t   v o lta g e  b ec o m e s   ze r o   a s   i n d icate d   in   [ 25 ] .     As a  r esu lt,  ( 8 )   b ec o m e s :     −  = . + (  /  )                 ( 9 )     at  th e  m o m e n t ( t =   0 - ) ,   th e  cu r r en t e x p r ess io n   is   g i v en   b y :     ( = 0 − )   = ( = 0 − )   = (  −  ) /             ( 1 0 )     at  th e  m o m e n t  ( t  =  0 ) ,   th e  s w it ch   K  is   clo s ed ,   th u s   cr ea tin g   a  s h o r t  cir cu it  alo n g   D C   v o ltag e  s o u r ce .   A s   a  r esu lt,   th e  v o lta g e  Vd c  b ec o m e s   ze r o .   T h e  th e  in d u c tio n   m o to r   elec tr o m o ti v e  f o r ce s   b eg i n   to   f a ll  o v er   ti m e.   So   ( 1 0 )   b ec o m e s :     ( = 0 )   = ( = 0 )   =  /                 ( 1 1 )     as  th er e  is   an   i n d u cta n ce   L   i n   th e  m e s h ,   it  w ill o p p o s e  th e  cu r r en t su d d en ,   s o   it c an n o t c h an g e  in s tan tan eo u s l y .   Ho w e v er ,   th e  cu r r e n t  w ill  f o ll o w   t h e  p ar ticu lar   s o lu tio n   g iv e n   b elo w   i n   ( 1 2 ) .     = (  / ) / ( 1 − − )   ( 1 2 )     T h e  tr an s ien t  s h o r t - cir cu it  cu r r en t  d ec r ea s es  in d e f i n itel y   d u e  to   th e  w i n d i n g   r e s is to r   R   p r esen ce .   T h e  ti m e   co n s ta n t  τ   d e f in e s   t h e  ti m e  n e ce s s ar y   to   eli m i n ate  t h e  s tato r   cu r r en t  tr a n s ie n t  e f f ec ts .   D u r i n g   th e  s tead y   s tate,   th e  v o ltag e  ap p lied   to   th e  m o to r   b ec o m es  ze r o ,   w h ic h   c au s e s   an   i m m ed ia te  s h u td o wn   o f   t h e  i n d u ct io n     m o to r   o p er atio n .       3.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S  AND  I N T E RP R E T AT I O N   T   I n   th is   s i m u lat io n ,   t h e  i n d u ct io n   m o to r   is   lo ad ed   at  ti m e  t= 1 s   w i th   a   lo ad   to r q u e  C l =2 0 N. m .     T h e  f au lt  is   s i m u lated   b y   clo s in g   t h e  s w itch   K  at  t= 2s .  I t c an   b e   s ee n   in   Fig u r e   5   th at  th e  DC - l in k   v o lta g e  Vd c  is   m a in ta in ed   s tab le  o v er   its   r a ted   v alu e  in   t h e  h ea lt h y   s tate.   A t  th e  m o m en t  o f   t h e  f au lt   ap p licatio n ,   t h e  v o lta g e   b ec o m e s   al m o s t  ze r o .   I n   Fig u r e   6   a  s ig n i f ican t  in cr ea s e s   in   t h r ee - p h ase  c u r r en ts   o n   t h e  r ec ti f ier   an d   th e  elec tr ical  n et w o r k   s id e  ar e  n o ted .   I t  ca n   b e  s ee n   i n   Fi g u r e   7   an d   Fi g u r e   8   th at  t h e  i n v er ter   o u tp u t  v o ltag e s   an d   t h e  in d u ctio n   m o to r   ab s o r b e d   cu r r en t  f all  to   ze r o   j u s t  af ter   th e  f a u lt  is   h a p p en .   Fig u r e   9   s h o w s   th e  in d u ctio n   m o to r   s tato r     th r ee - p h ase  c u r r en t s .   A p p ea r an ce s   o f   co n s id er ab le  tr an s i en t  c u r r en ts   ar e  n o ted   at  th e  ti m e   o f   t h e   f a u lt   ap p licatio n ,   an d   th e n   th e y   d ec r ea s e  to   r ea ch   a  ze r o   v alu e.     Fig u r e   1 0   s h o w s   th a t  th e  in d u c tio n   m o to r   w as  r u n n in g   at  its   n o m in al  s p ee d   b ef o r e  th e  f au lt  a p p licatio n .   At   t h e  m o m e n t  o f   t h e  f a u lt  ap p ea r an ce ,   th e  s p ee d   g r ad u all y   d e cr ea s es  u n til  it  b ec o m es  ze r o ;  t h at  is ,   t h e  in d u c tio n   m o to r   s tar ts   to   s lo w   d o w n   s lo w l y   u n til  it  s to p s .   I t  is   o b s er v ed   in   Fig u r e   1 1   th at  w h en   t h er e  is   n o   ap p lied   lo ad ,     th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e  is   ze r o .   W h en   th e  in d u c tio n   m o to r   is   lo ad ed ,   it   in cr ea s es  an d   r ea ch es  th at  lo ad   to r q u e   r ated   v alu e  . As  s o o n   as  th e  f a u lt  ap p ea r s ,   th e  elec tr o m a g n et ic  to r q u e  im m ed iatel y   ta k es  a  v er y   lar g e  n e g ati v e   v alu e  b ef o r e  b ec o m in g   ze r o .   DC - li n k   ca p ac ito r   f au lt  ca n   b e  a  s er io u s   p r o b lem   if   th e  m o to r   is   r u n n i n g   at  h i g h   s p ee d   an d   h a s   h i g h   in er tia.   Gr ea ter   w ill b e  t h e  i n er tia,   lo n g e r   w i ll b e  t h e  elec tr o m o t iv e   f o r ce   r etu r n   g e n er atio n   ti m e.   T h ese  elec tr o m o ti v e  f o r c es  d ec r ea s e  an d   ca n ce l  w i th   t h e  in v er ter   o u tp u t  v o lta g es  cr ea t in g   lar g e  a m p lit u d e   tr an s ie n t  cu r r e n ts .   O n   th e  r ec t if ier   an d   t h e  elec tr ical  n et w o r k   s id e  th e  s h o r t  cir cu it  m a k es   th e  cu r r en t s   r is e  at   v er y   lar g e  a m p lit u d es  a n d   co n s eq u en tl y ,   th e   d eter io r atio n   r is k s   o f   t h e  co n v er ter   elec tr o n ic  p o w er   co m p o n e n t s   ar e  v er y   p r esen t.   T h e  s i m u la ti o n   r esu lt s   o f   o u r   elec tr ical  d r i v e  s y s te m   ar e  g i v e n   as s h o w n   in   Fi g u r es 5 - 11.       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.  10 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 2 0   :   2 8 0 7   -   2814   2812         Fig u r e  5 .   DC - l in k - v o lta g e     Fig u r e  6 .   R ec tifie r   th r ee - p h ase   cu r r en ts   o n     th e  elec tr ical  n e t w o r k   s id e             Fig u r e   7 .   I n v er ter   o u tp u t t h r ee - p h a s e  v o lta g es     Fig u r e   8 .   I n v er ter   o u tp u t t h r ee - p h a s e  cu r r en t s             Fig u r e  9 .   I n d u ctio n   m o to r   s tat o r   th r ee - p h ase  cu r r en ts     Fig u r e  1 0 .   I n d u ctio n   m o to r   R o tatio n   s p ee d           Fig u r e  1 1 .   E lectr o m a g n et ic  to r q u e   0 0 . 5 1 1 . 5 2 0 100 200 300 400 500 600 T i m e ( s ) D C - l i n k   v o l t a g e ( V ) 1 . 9 1 . 9 5 2 2 . 0 5 2 . 1 - 1 5 0 - 1 0 0 - 5 0 0 50 100 150 T i m e ( s ) C u r r e n t ( A ) 1 . 9 1 . 9 5 2 2 . 0 5 2 . 1 - 3 0 0 - 2 0 0 - 1 0 0 0 100 200 300 T i m e ( s ) V o l t a g e ( V ) 1 . 9 1 . 9 5 2 2 . 0 5 2 . 1 - 1 0 -5 0 5 10 T i m e ( s ) C u r r e n t ( A ) 1 . 9 1 . 9 5 2 2 . 0 5 2 . 1 - 3 0 - 2 0 - 1 0 0 10 20 T i m e ( s ) C u r r e n t ( A ) 0 0 . 5 1 1 . 5 2 - 5 0 0 0 500 1000 1500 2000 T i m e ( s ) R o t a t i o n   s p e e d ( r p m ) 0 0 . 5 1 1 . 5 2 - 1 0 0 - 5 0 0 50 100 T i m e ( s ) e l e c t r o m a g n e t i c   t o r q u e ( N . m ) 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:  2 0 8 8 - 8708       S h o r t - circu it fa u lt d ia g n o s is   o f th e  DC - Lin k  ca p a cito r   a n d   its   imp a ct  o n …  ( Mo h a med   A mi n e  K h elif )   2813   4.   CO NCLU SI O N   T h is   ar ticle  m ai n l y   h i g h li g h ts   th e  i m p ac t  o f   t h e   DC - lin k   ca p ac ito r   s h o r t - c ir cu it   f a u lt   o n   t h e  elec tr ical   an d   m ec h an ica l  b eh av io r   o f   a n   en tire   elec tr ical  d r iv e  s y s te m ;  co m p o s ed   o f   an   i n d u ct io n   m o to r   p o w er ed   b y   a  v ar iab le  s p ee d   s y s te m   ( a  r ec tif ier ,   a  DC - li n k   a n d   an   in v er ter ) .   T h e  th eo r y   an d   th e  m at h e m a tic al  an al y s i s   g i v e n   ar e  v er if ied   b y   s i m u latio n s .   T h is   s t u d y   allo w ed   u s   to   g at h er   in f o r m a tio n   o n   t h e  b eh a v io r   o f   th e  r ec ti f ier ,     th e  in v er ter   an d   th e  in d u ctio n   m o to r   d u r in g   a  Dc - li n k   ca p ac i to r   s h o r t - cir cu it  f a u lt.  Deta ile d   an al y s i s   ce r tain l y   co n tr ib u tes  to   t h e  d iag n o s i s   an d   d esig n   o f   g o o d   f au lt - to ler an t  s y s te m s   as  w ell  a s   i m p r o v i n g   f a u lt     d etec tio n   tech n iq u e s .       RE F E R E NC E S    [1 ]   S .   V a sh ish th a ,   K.R.   Re k h a ,   " A   S u rv e y :  S p a c e   V e c to r  P W M   ( S VP W M )  i n   3 φ   V o lt a g e   S o u rc e   In v e rter  (V S I) , "   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ),   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 - 1 8 ,   2 0 1 8 .     [2 ]   A .   Ra m e sh ,   O.  Ch a n d ra   S e k h a r,   M .   S iv a   Ku m a r,   " A   No v e l  T h re e   P h a se   M u lt il e v e l  In v e rter  w it h   S in g le  DC  L in k   f o r  In d u c ti o n   M o to r   Driv e   A p p li c a ti o n s, "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,    v o l.   8 ,   n o .   2 ,   p p .   7 6 3 - 7 7 0 ,   2 0 1 8 .   [3 ]   A .   S u re sh   Ku m a r,   R. K.  P o n g ian n a n ,   C.   B h a ra ti ra ja,  A d e d a y o   Yu su f ,   N.  Ya d a iah ,   " No n   iso late d   c o u p led   c o n v e rter   ti e d   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter  Driv e , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   Po we r  El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m  ( IJ PE DS ) ,  v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   6 4 5 - 6 5 2 ,   2 0 1 9 .   [4 ]   A .   M .   S h i d d i q   Yu n u s,   M a k m u r  S a in i,   A h m e d   A b u - S iad a ,   " D y n a m ic  p e rf o r m a n c e   c o m p a riso n   o f   DFIG  a n d   F CW ECS   d u ri n g   g rid   f a u lt s, "   T EL KOM NI KA   ( T e lec o mm u n ica ti o n ,   Co m p u ti n g ,   El e c tro n ics   a n d   C o n tro l ) ,  v o l.   1 7 ,   n o .   2 ,    pp.   1 0 4 0 - 1 0 4 6 ,   2 0 1 9 .   [5 ]   A . C.   S u b ra ta,  T .   S u ti k n o ,   A . Z.   Jid in ,   " Re v ie w  o n   A d ju sta b le  S p e e d   Driv e   T e c h n iq u e s  o f   M a tri x   Co n v e rter  F e d     T h re e - P h a se   In d u c ti o n   M a c h in e , "   in   o f   th e   5 th   In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   El e c trica l  E n g i n e e rin g ,   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   In fo rm a t ics   ( EE CS I  2 0 1 8 ) ,  2 0 1 8 .     [6 ]   M .   Riera - G u a sp ,   J.  A .   A n to n i n o - Da v iu ,   G .   A .   Ca p o li n o ,   " A d v a n c e s  in   e lec tri c a l  m a c h in e ,   p o w e r  e le c tro n ic  a n d   d riv e   c o n d i ti o n   m o n it o rin g   a n d   f a u lt   d e tec ti o n :  S tate   o f   th e   a rt" ,   IEE E   T ra n sa c ti o n s   o n   In d u stri a l  El e c tro n ics ,   v o l .   62 ,    n o .   3 ,   p p .   1 7 4 6 – 1 7 5 9 ,   2 0 1 5 .   [7 ]   Y.  L iu   a n d   A .   M .   Ba z z i,   " A   re v iew   a n d   c o m p a riso n   o f   f a u lt   d e t e c ti o n   a n d   d iag n o sis  m e th o d s  f o r  sq u irrel - c a g e   in d u c ti o n   m o to rs:  S tate   o f   th e   a rt, "   IS A  T ra n sa c ti o n s ,   v o l .   7 0 ,   p p .   4 0 0 - 4 0 9 ,   2 0 1 7 .   [8 ]   M .   Ha d jam i,   H.  Ra z i k ,   M .   E.   K.   Ou m a a m a r,   A .   K e z z a r,   " A n a l y ti c a l  M o d e l  o f   Ca g e   In d u c ti o n   M a c h in e   De d ica ted   to   th e   S t u d y   o f   th e   In n e r  Ra c e   Be a rin g   F a u lt , "   I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .  1 ,   p p .   4 5 8 - 4 7 1 ,   2 0 1 8 .   [9 ]   M .   A ti g ,   M .   Bo u h e ra o u a ,   A .   F e k ik ,   " A n   Ex p e ri m e n tal  In v e sti g a ti o n   o f   He a ti n g   in   In d u c ti o n   M o to r  u n d e r  Op e n   P h a se   F a u lt , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e ri n g   ( IJ ECE ) ,  v o l.   8 ,   n o .  3 ,   p p .   1 2 8 8 - 1 2 9 6 ,   2 0 1 8 .    [1 0 ]   S .   L a c h tar,  A .   G h o g g a l,   K.  Ko u ss a ,   A .   Bo u ra io u ,   I.   A tt o u i ,  " Bro k e n   ro t o r  b a r  f a u lt   d iag n o stic f o r  DT C  f e d   in d u c ti o n   m o to r  u sin g   sta to r   in sta n tan e o u s  c o m p lex   a p p a re n t   p o w e r  e n v e lo p e   sig n a tu re   a n a ly sis, "   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l  o f   Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ( IJ PE DS ) ,  v o l.   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 8 7 - 1 1 9 6 ,  2 0 1 9 .   [1 1 ]   D.  K a sth a ,   B .   K.   B o se ,   " In v e stig a ti o n   o f   f a u lt   m o d e s  o f   v o lt a g e - fe d   i n v e rter  sy ste m   f o r  in d u c t io n   m o to r  d riv e , "   IEE E   T ra n s.  I n d u st.  Ap p l ,  v o l .   30 ,   n o .  4 ,   p p .   1 0 2 8 – 1 0 3 8 ,   1 9 9 4 .   [1 2 ]   F .   W .   F u c h s,   " S o m e   d iag n o sis  m e th o d s  f o r   v o lt a g e   so u rc e   in v e rters   in   v a riab le  s p e e d   d riv e s  w it h   in d u c ti o n     m a c h in e s - a  su rv e y , "   in   IECON'0 3 .   2 9 th   An n u a l  Co n fer e n c e   o f  th e   I EE E  In d u stri a l  E lec tro n ics   S o c iet y ,  2 0 0 4 .     [1 3 ]   B.   Bisw a s,  S .   Da s,  P .   P u rk a it ,   M .   S .   M a n d a l  a n d   D.  M it ra ,   A . J.M .   Ca rd o so ,   " Cu rre n t  h a rm o n ics   a n a ly sis o f   in v e rt er - f e d   in d u c ti o n   m o to r  d riv e   sy st e m   u n d e r  f a u lt   c o n d it i o n s, "   Dia g n o s ti c s  f o r  e lec tri c   m a c h in e s ,   p o w e r  e lec tro n ics   a n d   d riv e s,   Pro c e e d in g s  o f  t h e   In ter n a ti o n a l  M u lt iCo n fer e n c e   o f   En g i n e e rs   a n d   Co mp u ter   S c ien ti sts  2 0 0 9 ,   IM ECS   2 0 0 9 ,   v o l.   2 ,   M a rc h   2 0 0 9 .   [1 4 ]   A .   L a h y a n i ,  P .   V e n e t ,   G .   G re ll e t ,   P. - J.  V iv e rg e ,   " F a il u re   p re d icti o n   o f   e lec tro l y ti c   c a p a c it o rs  d u ri n g   o p e ra ti o n   o f     a   sw it c h m o d e   p o w e r  su p p ly , "   Po we r E lec tro n . ,   IE EE   T r a n s . ,   v o l.   1 3 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 9 9 – 1 2 0 7 ,   1 9 9 8   [1 5 ]   S e y e d   M o h se n   M iry o u se f i  Av a l,   Am ir  A h a d i,   " Re li a b il it y   E v a lu a ti o n   o f   W in d   T u rb in e   S y ste m s’   Co m p o n e n ts, "   Bu ll e ti n   o f   El e c trica l  E n g in e e rin g   a n d   I n fo rm a t ics ,  v o l.   5 ,   n o .  2 ,   p p .   1 6 0 - 1 6 8 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   H.  W a n g   a n d   F .   Blaa b jerg ,   " Re li a b il it y   o f   c a p a c it o rs  f o r  DC - li n k   a p p li c a ti o n s  i n   p o w e r  e lec tro n ic  c o n v e r ters - A n   o v e rv ie w , "   IEE E  T ra n s.  I n d . A p p l ,   v o l.   5 0 ,  n o .   5 ,   p p .   3 5 6 9 – 3 5 7 8 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   P .   L ip n ick i,   D.  L e w a n d o w s k i,   " DC - L in k   Co n d i ti o n   M o n it o r in g   M e th o d   f o r  T w o - L e v e l  A c /Dc / Ac   Co n v e rters ,   P o w e r   El e c tro n ics   a n d   Driv e s,  v o l.   2 ,  n o .   1 ,   p p .   4 0 - 5 6 ,   2 0 1 7 .   [1 8 ]   B.   D.   E.   Ch e rif ,   A .   Be n d iab d e ll a h ,   M .   Be n d jeb b a r  A .   T e ll i,   " A   c o m p a ra ti v e   stu d y   b e tw e e n   m e th o d s o f   d e tec ti o n   a n d   lo c a li sa ti o n   o f   o p e n - c irc u it   f a u lt s  in   a   t h re e - p h a se   v o lt a g e   in v e rter  f e d   in d u c ti o n   m o to r , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   M o d e ll in g ,   I d e n ti f ica ti o n   a n d   C o n tro l  ( IJ M IC),   v o l .   29 ,   no .   4 ,   p p .   3 2 7 - 3 4 0 ,   2 0 1 8 .   [1 9 ]   Ch e rif ,   B.   D.  E. ,   Be n d iab d e ll a h ,   A.,   Kh e li f ,   M .   A . ,   " De tec ti o n   o f   Op e n - Circu it   F a u lt   in   a   T h re e - P h a se   Vo lt a g e   In v e rter  F e d   In d u c ti o n   M o t o r" ,   In ter n a ti o n a l  Rev iew o f  A u to m a ti c   Co n tro l  ( IRE ACO) ,  v o l.   9 ,   n o .   6 ,   p p .   3 7 4 - 382 ,   2 0 1 6 .   [2 0 ]   R. L . A .   Rib e iro ,   C . B.   Ja c o b i n a ,   E . R. C.   Da   S il v a ,   A . M . N.  L ima ,   " F a u lt   d e tec ti o n   i n   v o lt a g e - f e d   P W M   m o to r  d riv e   s y ste m s, "   in   Po we r  El e c tro n ics   S p e c ia li sts  Co n fer e n c e ,   2 0 0 0 .   PE S C  0 0 .   2 0 0 0   IEE E  3 1 st  An n u a l ,   v o l.   1 ,     p p .   2 4 2 – 2 4 7 ,   2 0 0 0 .   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.  10 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 2 0   :   2 8 0 7   -   2814   2814   [2 1 ]   E.   Eb ra h im   a n d   N.   Ha m m a d ,   " F a u lt   a n a ly sis  o f   c u rre n t - c o n tr o l led   p wm - in v e rter  f e d   in d u c ti o n - m o to r  d riv e s, "    in   Pro c e e d in g s  o f  t h e   7 th   I n ter n a t io n a l  Co n fer e n c e   o n   Pro p e rties   a n d   Ap p li c a ti o n s  o f  Die lec tric  M a ter ia ls ,   v o l.   3 ,     p p .   1 0 6 5 – 1 0 7 0 ,   2 0 0 3 .   [2 2 ]   H.A .   S h e r,   Z. J.   P a ra c h a ,   Y.   K h a n ,   a n d   K. E. ,   A d d o w e e sh ,   " F a u lt   a n a ly sis  o f   a n   in v e rter  f e d   in d u c t io n   m o to r  u n d e r     DC  li n k   c a p a c it o r  sh o r t  c ircu it   c o n d i ti o n , "   Pro c e e d in g s  o f  5 t h   Glo b a l  C o n fer e n c e   o n   P o we r  Co n tro l  a n d     Op ti miza ti o n ,   2 0 1 1 .   [2 3 ]   H.  A .   S h e r,   K.   E.   A d d o w e e sh ,   Y.  Kh a n ,   " Ef fe c t  o f   sh o rt - c ircu i t e d   d c   li n k   c a p a c it o r  o f   a n   a c - dc - a c   in v e rter  o n     th e   p e rf o rm a n c e   o f   in d u c ti o n   m o to r, "   J o u rn a l  o f  Ki n g   S a u d   Un ive r sity ,   v o l .   28 ,   n o .   2 ,   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 4.   [2 4 ]   H.A .   S h e r,   K.E .   A d d o w e sh ,   Z.   Kh a li d ,   Y.  K h a n ,   " T h e o re ti c a l  a n d   e x p e ri m e n tal  a n a l y sis  o f   in v e rte r  f e d   in d u c ti o n   m o to r  s y ste m   u n d e r  DC l in k   c a p a c it o r  f a il u re , "  J .   Kin g   S a u d   Un iv.  En g .   S c i ,   v o l.   2 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 3 – 1 1 1 ,   2 0 1 7 .   [2 5 ]   B.   D.  E.   C h e rif ,   A .   Be n d iab d e ll a h ,   M .   Be n d je b b a r,   N.  Be n o u z z a ,   M .   A .   Kh e li f ,   " Re v ie w   o n   e x tern a l  a n d   in tern a l   f a u lt s  o f   a n   a ss o c iati o n   in v e rter - m o to r  a n d   th e ir  im p a c t  o n   th e   m o to r  o p e ra ti o n , "   Gr e e n   En e rg y   Co n v e rs io n   S y ste ms   ( GECS ),   2 0 1 7   I n ter n a ti o n a l   Co n f e re n c e ,   2 0 1 7 .       AP P E NDI X     A ll t h e  p ar a m eter s   o f   th e  u s ed   in d u ct io n   m o to r   ar e  p r esen ted   th e  f o llo w i n g   T ab le  1 .       T ab le   1 .   P ar am eter s   o f   t h e  u s e d   in d u ctio n   m o to r   P o w e r   su p p l y   3 8 0 V   C o u p l i n g   Δ   R a t e d   p o w e r   3kW   N o mi n a l   c u r r e n t   7A   R a t e d   s p e e d   1 4 4 0 t r / mi n   S t a t o r   r e si st a n c e   6Ω   R o t o r   r e si st a n c e   2 . 8 Ω   S t a t o r   c y c l i c   i n d u c t a n c e   0 . 5 6 6 8 Ω   R o t o r   c y c l i c   i n d u c t a n c e   0 . 5 1 4 2 Ω   M u t u a l   i n d u c t a n c e   0 . 5 1 4 2 Ω   p o l e s p a i r s  n u mb e r   2   M o me n t   o f   i n e r t i a   0 . 0 5 8 k g . m2   L o a d   t o r q u e   2 0 N . m   C o e f f i c i e n t   o f   v i s c o u s   f r i c t i o n   0 . 0 0 5   N . m.ra d - 1 . s       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       M o h a m e d - A m i n e   K h e li f   w a s  b o rn   in   M il ian a ,   A in - De f la,  A lg e ria ,   in   1 9 9 1 .   He   re c e iv e d   h is  b a c h e lo r  a n d   M a ste r  d e g re e s f ro m   th e   Un iv e rsity   Djil a li   Bo u n a a m a ,   A lg e ria  in   2 0 1 3   a n d   2 0 1 5   re sp e c ti v e l y .   He   is cu rre n tl y   w o rk in g   f o r  h is   P h . D  d e g re e   a t  UST O - M B,   A lg e ria.  His res e a rc h   in tere sts in c lu d e :  P o w e r  Co n v e rsio n   a n d   E lec tri c   M a c h in e s a n d   Dri v e s a n d   T o lera n c e .         Az e d d i n e   B e n d ia b d e ll a h ,   IEE E  M e m b e r,   A lg e ria.  He   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo r  En g i n e e rin g   d e g re e   w it h   h o n o rs  a n d   h is  P h . D   d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   S h e ff ield ,   En g lan d ,   i n   1 9 8 0 ,   a n d   1 9 8 5   re sp e c ti v e ly .   F ro m   1 9 9 0   to   1 9 9 1   h e   w a s  a   v isit in g   p ro f e ss o r  a t  T o k y o   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   ( T . I. T ),   Ja p a n .   He   is  c u rre n tl y   P ro f e ss o r  lec tu re r  a n d   re se a rc h e r  in   El e c tri c a l  En g in e e rin g   F a c u lt y   a t  th e   Un iv e rsit y   o f   S c ien c e s  a n d   T e c h n o l o g y   o f   Or a n ,   (UST O - M B)  A l g e ria.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e :  El e c tri c a l  m a c h in e s  a n d   Driv e s  M o d e ll in g   a n d   A n a l y si s,  El e c tri c a l  m a c h in e s  a n d   Driv e s  Co n tr o l  a n d   C o n v e rt e rs  a s  we ll   a s  El e c tri c a l  m a c h in e s a n d   d r iv e s F a u lt s Dia g n o sis a n d   T o lera n c e .         B il a l - Dja m al - Ed d in e   Ch e r if ,   IEE E  stu d e n t   M e m b e r ,   w a s  b o rn   i n   A lg e ria,  in   1 9 8 4 .   He   re c e iv e d   h is  E n g in e e rin g   d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   M ’sila,  A lg e ri a   in   2 0 1 0   a n d   h is   M a g ister  De g re e   in   El e c tri c a l  E n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   S c ien c e s  a n d   T e c h n o l o g y   o f  Ora n   (UST O - M B),   A l g e ria  in   2 0 1 5   re sp e c ti v e ly .   H e   is  P h . D  d e g re e   a t  UST O - M B,   A l g e ria.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e :   P o w e r  Co n v e rsio n   a n d   El e c tri c   M a c h in e s  a n d   Driv e s  a n d   T o lera n c e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.