I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 1 ,  Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   4 8 ~ 5 3   I SS N:  2252 - 8814          48       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   Phas e Sequ ence  O nline  Correc tion Ba sed o n P IC  T echnique       B ila l A .   M ub dir ,  Da ra   H .   A m i n   El e c tri c a l  De p a rtme n t ,   S u laim a n i  P o ly tec h n ic   Un iv e rsit y ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 2 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Feb   1 4 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Feb   2 0 ,   2 0 1 7       M o n i to ri n g   th e   d e li v e re d   p o w e r  q u a li ty   (P Q)   to   a   c rit ica l  lo a d ,   i s  a   w o rr y   issu e   sin c e   it   is  m a tt e r  a s  m u c h   a s  c rit ica l  o r  q u a li ty   se n siti v e   e q u ip m e n t  c o n n e c ted   t o   th e   e lec tri c a l  n e tw o rk .   V a ri o u s  P Q  p ro b lem s  su c h   a s  n o ise ,   v o lt a g e   i m b a lan c e ,   wa v e f o r m   d i sto rti o n ,   p h a se   im b a lan c e ,   p h a se   se q u e n c e ,   o v e r  v o lt a g e   o r  sa g   a re   th e   m o st  p o p u lar  q u a li ty   p ro b lem s  th a t  c o u ld   b e   d e tec ted   a n d   f ix e d   if   n e e d e d .   T h e   p re se n t  w o rk   p re se n ts  a   d e sig n   a n d   p ra c ti c a l  im p le m e n tatio n   o f   e lec tro n ic  e m b e d d e d   sy ste m   to   m o n it o rin g   th e   se q u e n c e   o f   a   th re e   p h a se   e lec tri c a l  s y ste m   a n d   d e tec ts  th e   o c c u r re n c e   o f   a n y   c h a n g e   in   t h e   se q u e n c e   a n d   f ix e s  it   o n li n e ,   c o rre c t  t h e   p h a se   se q u e n c e   imm e d iate l y   d u rin g   les s  t h a n   7 0   m il li - se c o n d s.  P IC   M icro c h i p   m icro c o n tro ll e r  h a s  b e e n   u se d   a s   th e   c o re   o f   th e   p re se n t  sy ste m ,   w h e re   th e   c o rre c ti o n   o f   th e   p h a se s  h a s  b e e n   a c h iev e d   b y   u sin g   trad it io n a l  e lec tro m e c h a n ica l  re la y s.  T h e   sy ste m   h a s  b e e n   tes ted   su c c e ss fu ll y   a n d   it   f u n c ti o n s  p ro p e rly   e v e n   w it h   m u lt ip le se q u e n c e   c h a n g e s.   K ey w o r d :   Au to m a tio n   Mic r o co n tr o ller s   P h ase  Seq u e n ce   P o w er   Q u alit y   T h r ee   P h ases   Co p y rig h t  ©   201 7   In s t it 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 :   B ilal A .   M u b d ir ,     E lectr ical  Dep ar t m en t,   T ec h n i c  I n s tit u te  o f   S u lai m a n i   Su lai m a n i P o l y tech n ic  U n i v er s it y   T aw ar   St.,   B ak h tiar y   4 6 0 0 2   Su la y m a n i y ah ,   I r aq   E m ail:  b ilal. m u b d ir @ s p u . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   I d en tif icat io n   o f   co r r ec t  s eq u e n ce   f o r   t h e  t h r ee   p h ase  AC   p o w er   s u p p l y   i s   q u ite  n ec es s ar y   an d   v er y   i m p o r tan t  r o u ti n e  an d   test   d u r in g   i n s tallatio n   an d   o p er atio n   o f   th r ee   p h ase  A C   m o to r s ,   p ar allel  o p er atio n   o f   th r ee   p h ase  tr a n s f o r m er s   a n d   th e  r elate d   s cien t if ic  e x p er i m e n ts .   W h e n   t h r ee - p h a s e  m o to r   n ee d ed   to   r o tate  in   a  s p ec if ied   d ir ec tio n ,   t h e  p h as e  s eq u e n ce   s h o u ld   b e  k ep t  f i x ed   an d   n o t  ch a n g ed   f o r   an y   r ea s o n .   A l s o ,   s y n ch r o n izin g   3 - p h ase  AC   g e n er ato r s   to g eth er   m a y   ta k e  p lace d   o n l y   w h e n   th e y   h a v e  s a m e  p h ase  s eq u en ce s .     Ma n y   liter atu r e s   h a v e  b ee n   p u b lis h ed ,   w h ic h   u s ed   m a n y   t ec h n iq u es  i n   d etec ti n g   th e  s e q u en ce s   o f   t h e  A C   p o w er   s y s te m   p h ase s .   Asaad   Yo u s i f ,   eta  al.   [ 1 ] ,   d esig n ed   an d   i m p le m e n ted   an   o b s er v atio n s   s y s te m   b ased   A t m e g a3 2   m icr o co n tr o ller   to   m o n ito r   th e   f ail u r e  an d   t h e  co n d itio n s   o f   t h e  t h r ee   p h ase s   AC   s y s te m .   T h e  p o w er   q u alit y   o f   th e  th r ee   p h ase s ,   u n b ala n ce ,   v o ltag e  lev el,   an d   th e  p h as e s   s e q u en ce s   h av e  b ee n   co n s id er ed   in   th eir   s y s te m   to   tak e  th e  ac tio n   f o r   r u n n i n g   a  th r ee   p h ase  in d u ct io n   m o to r   an d   p r o tectin g   it  as  s o o n   as  an   ab n o r m a l     co n d itio n   o cc u r s .   B id g o li,  M. A . ,   eta  al,   [ 2 ]   s u g g ested   a  m et h o d   to   d etec t  th e  s w ap p in g   o f   th e   p h ase s   b y   u s i n g   t h e  ze r o   cr o s s in g   ti m e s   tech n iq u e.   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   is   v er y   f ast  co m p ar ed   to   an o th er   m et h o d s   h av e  b ee n   d escr ib ed   in   t h eir   w o r k .   T h e y   d escr ib ed   an o th er   t w o   m et h o d s   co u ld   b e  u s ed   to   id en ti f y   t h e  s eq u en ce   o f   t h e   p h ases .   T h e  f ir s t   d escr ib ed   m e th o d   w a s   b y   u s i n g   t h e  p h a s e  l o ck   lo o p   f o r   m e ter in g   t h e  f r eq u en c y   o f   t h e  p o w er   s y s te m   its el f .   O n   o th er   h an d ,   th e  s ec o n d   m et h o d   to   id en tify   th e  s eq u e n ce   i s   b y   m ea s u r in g   th e  in s tan tan eo u s   s y m m etr ical  co m p o n e n t s .   Sh i n d e  A .   A .   [ 3 ] ,   d escr ib ed   d if f er en t  m y t h o lo g ies   f o r   id e n ti f y in g   th e   p h ase   s eq u e n ce   o f   m u lti - p h a s es   s y s te m s .   He   d ev elo p ed   an   8 0 8 5   m icr o p r o ce s s o r   b ased   m u l ti - p h a s e  s eq u e n ce   d etec tio n   s y s te m   th at   ch o o s e s   th e  r ef er e n ce   p h ase  r an d o m l y   f r o m   t h e  m u lti - p h ase  a n d   is   ass i g n ed   th e  f ir s t  p h a s e  i n   s eq u e n ce .   T h en ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       P h a s e  S eq u en ce   On lin e  C o r r ec tio n   B a s ed   o n   P I C   Tech n iq u e   ( B ila l A .   Mu b d ir )   49   ac co r d in g   to   t h e  g en er al  eq u at io n s   a n d   b y   u s in g   t h e  m icr o co n tr o ller   u n it,  t h e  s eq u e n ce   o f   a n y   o th er   p h a s e  h as   b ee n   id en ti f ied .   L i,  F.   an d   Mo o r e,   P . J .   [ 4 ] ,   h av e  u s ed   a  n o n - co n tact  s e n s o r s   to   d et er m in e  t h e  p h ase  s e q u en ce   in   ad d itio n   to   th e  v o ltag e  lev e l  o f   th e  o v er h ea d   co n d u cto r .   E x p er i m e n ts   ta k en   b en ea th   4 0 0   k V  d o u b le - cir cu i t   tr an s m is s io n   l in e s   h a v e  b ee n   p r esen ted   in   d etail s .   T h e  ex p er i m en tal  r es u lts   o f   th e  p r o p o s ed   m et h o d   p r o v ed   th e  s u cc es s   o f   d eter m i n i n g   t h e   p h ase  s eq u e n ce   u s i n g   t h e  p r o p o s ed   m y t h o lo g y .     P alash   Ku n d u   a n d   A r ab in d a   Das  [ 5 ]   d ev elo p ed   a  p r o to t y p e  d etec tio n   s y s te m   b ased   o n   8 0 8 5   m icr o p r o ce s s o r   /  8 7 5 1   m icr o co n tr o ller   f o r   id en tif icatio n   o f   p h ase  s eq u en ce   a n d   d etec tio n .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   w o r k ed   o n   th e  p r in cip le  o f   co m p ar in g   t w o   co d es.  T h e  f ir s t  co d e  is   g en er ated   co d e  b y   th e  s y s te m ’ s   h ar d w ar e  cir c u it  it s elf ,   a n d   th e  s ec o n d   o n e  is   a  p r ed ef i n ed   s p ec if ic  co d e  r elate d   to   th e  p h ase  s eq u e n ce   f o r   s u cc e s s f u l  m atc h   i n   ea ch   m ea s u r in g   c y c le.       2.   P H ASE   S E Q UE N CE   P h ase  r o tatio n   o r   p h a s e  s eq u e n ce ,   ar e  t h e  ter m s   t h at   r ep r esen ts   th e   v o lta g e  w a v e f o r m s   s eq u en ce s .   I f   a  p o ly - p h ase  v o lta g e  s o u r ce   is   b ein g   u s ed ,   th e  co n n ec tio n s   o f   an y   t w o   p h a s es  ar e  r ev er s ed ,   th is   p h ase  r ev er s a l   w il l  n o t  af f ec t  h ea ter   o r   r esis tiv e   lo ad s   b u t,  a  th r ee   p h ase  m o to r   w ill  r u n   b ac k w ar d .   Sen s it i v e  eq u ip m e n t,  e. g . ,   ce n tr if u g al  p u m p s ,   s cr e w   co m p r e s s o r s   a n d   elev ato r s ,   co u l d   b e  d am a g ed   in   th i s   co n d iti o n   o f   c h an g i n g   th e   r o tatio n   d ir ec tio n .   A s   a  r es u l t,  p h ase  r e v er s al  ( i n co r r ec t  p h ase  s eq u e n ce )   h a s   b ee n   c las s if ied   a s   a  t y p e  o f     p h ase  f ai lu r e  [ 6 ] ,   T h e  v o ltag e  a n d   c u r r en t  m a g n itu d es  w ill  al l  b e  t h e  s a m e   w h atev er   t h e  s eq u en ce   is .   T h er e  ar e  s o m e   ap p licatio n s   o f   t h r ee - p h ase  p o w er ,   as  m en tio n ed   ab o v e,   th at   d ep en d   o n   h av i n g   p h ase  s eq u en ce   i n   a  s p ec i f i c   o r d er .   I d en tify i n g   th e   p h ase   s eq u en ce   r eq u ir ed   an   ad v a n ce   eq u ip m e n t  o r   i n s tr u m e n t   to   d o   th is   ac tio n ,   w h er e   th e  tr ad itio n al  m ea s u r e m en t  i n s tr u m e n t s   li k e  m u lt i - m eter ,   a r e  n o t  ca p ab le  o f   id en tify i n g   t h e  p h ase  s eq u e n ce   [ 7 ] .   C o n s id er in g   t h e  r u n n in g   s eq u en ce   o f   a n y   3 - p h ase  p o w er   s y s te m ,   as  f o llo w i n g :     1 - 2 - 3  rot at i on:   1 - 2 - 3 - 1 - 2 - 3 - 1 - 2 - 3 - 1 - 2 - 3 - 1 - 2 - 3 . . .   3 - 2 - 1  rot at i on:   3 - 2 - 1 - 3 - 2 - 1 - 3 - 2 - 1 - 3 - 2 - 1 - 3 - 2 - 1 . . .     I t  is   clea r   f r o m   ab o v e;  t h e  s eq u en ce   “ 1 - 2 - 3 ”  is   th e  s a m e  as  “ 3 - 1 - 2 ”  o r   “ 2 - 3 - 1 ”,   s tar tin g   f r o m   t h e  lef t   to   th e  r ig h t.  Als o ,   th e   s a m e  cr iter ia  ap p licab le  o n   th e  r e v er s e  s eq u e n ce   as  “ 3 - 2 - 1 ”,   “ 1 - 3 - 2 ”,   o r   “ 2 - 1 - 3 ”.   I f   th e   s eq u en ce   p atter n   “ 1 - 2 - 3 ”  h ad   tak en   in to   co n s id er atio n   to   f i n d   all  th e  s w ap p in g   ( s w ap p in g   t w o   w ir e s )   o p tio n s   av ailab le  o n   t h is   s eq u en ce ,   t h e   r esu lta n t  s eq u e n ce   p o s s ib ili tie s   ar e  illu s tr ated   in   Fi g u r e   ( 1 ) .           Fig u r e  1 .   A ll P o s s ib il it ies o f   S w ap p in g   An y   T w o   W ir es       A t   th e   en d ,   t h e  p h a s e  s eq u en ce   w ill  b e  r ev er s ed   f o r   all  ca s es  a n d   it  d o es n ’ t   m a tter   w h i ch   p h a s es ’   w ir e s   ar e  s w ep t.  T h e  r esu lta n t  s eq u en ce   a f t er   s w ap p i n g   co u l d   b e  eith er   “ 3 - 2 - 1 ”,   “ 2 - 1 - 3 ”,   o r   “ 1 - 3 - 2 ”,   w h er e  all  ar e  th e  s a m e.       3.   M AT H E M AT I CAL ANA L YSI S     I n   th e   f o llo w i n g   an a l y s is ,   w e   co n s id er   th at   w e  ar e  d ea lin g   w it h   a n   n - p h ase  b ala n ce d   A C   s y s te m .   A  r an d o m   p h a s e  co u ld   b e  ch o s e n   as   t h e  r ef er e n ce   p h a s e  a n d   a s s i g n ed   to   p h ase   n u m b er   “ 1 ”.   T h en   w e  d er iv e   th e   n ec es s ar y   eq u atio n s   to   id e n ti f y   t h e  s eq u e n tial  p o s it io n   o f   a n y   o th er   p h ase  p ,   ( p   ϵ   {2 ,   3 , . . . ,   n }) .   T h e  s eq u e n ce   o f   an y   p h a s e  p   is   id en ti f ied   d e p en d in g   o n   t h e  ze r o - cr o s s in g   o f   th e   A C   w av e f o r m s   b y   m ea s u r in g   t h e  ti m e  s h if t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7 :   49   –   54   50   b et w ee n   p   ze r o   cr o s s in g   w it h   r esp ec t  to   th e  r ef er en ce   p h ase .   T o   f in d   o u t  a  d ef in ite  p atter n   o f   th is   ti m e  s h i f t   f o r   n - p h ase  s y s te m ,   w e  co n s id er   th e  AC   w a v ef o r m s   o f   n   =  3   an d   th ese  ar e  s h o w n   i n   Fi g u r e   ( 2 ) .   W h en   ta k i n g   p h ase - 1   as  t h e  r ef er en ce   p h a s e  a n d   lo o k in g   cl o s el y   at  F ig u r e   ( 2 ) ,   it  is   clea r   th at  a f ter   ti m e  in ter v als   t 2   a n d   t 3 ,  p h ase - 2   an d   p h a se - 3   h av e   th eir   ze r o   cr o s s in g   r esp ec ti v el y   w i th   r esp ec t  to   t h e  p o in t   “ 0 ”.   T h e  r ef er en ce   p o in t  h as  b ee n   ch o s e n   i n   s u ch   f as h io n   th at  th e  r ef er e n ce   p h ase  w a v e f o r m s   cr o s s e s   ze r o   in   th e  p o s iti v e  d ir ec tio n   ( i.e . ,   f r o m   lo w   to   h i g h )   at  t h at  i n s ta n t.   P h ase - 2   w av e f o r m s   cr o s s es  z er o   at  tim e  t 2   i n   a   p o s itiv e  d ir ec tio n   an d   p h ase - 3   w a v e f o r m   cr o s s e s   ze r o   i n   a   n e g ati v e  d ir ec tio n   at  ti m e  t 3 .   T h e  m a g n itu d e  o f   p h ase - 2   w a v ef o r m   d u r in g   th e   ti m e  in ter v al  t 2   is   n eg at iv e  ( lo w ) ,   w h ile  t h e  m a g n itu d e  o f   p h ase - 3   w a v e f o r m   d u r in g   in ter v al  t 3   is   p o s iti v e  ( h ig h ) .   T h e  p atter n   d escr ib ed   ab o v e  is   r ep ea ted   in   ea ch   c y c le.   Fro m   t h e  ab o v e   o b s er v atio n s ,   t p   i s   t h e  t i m e   i n s ta n t  o f   ze r o   cr o s s in g   o f   p h ase   p   ( to   b e  i d en tifie d )   w a v e f o r m   m ea s u r ed   f r o m   t h e   r ef er en ce   p o in t,  T   is   t h e  t i m e   p er io d   o f   th e  w a v e f o r m s .   No w   o n e  ca n   id en t if y   th e  p h ase  s eq u e n ce ,   b y   m ea s u r in g   t p   t h e  ti m e  i n s ta n ce   o f   t h e  f ir s t  ze r o   cr o s s i n g   o f   th e   p th   w a v e f o r m   n e g ativ e   to   p o s itiv e  o r   p o s itiv e  to   n eg a t iv e  f r o m   th e  r e f er en ce   p o in t.    As  s u g g e s ted   b y   t h e  m et h o d   s tated   in   [ 8 ] ,   co n s id er   th e  p h aso r   d iag r a m   o f   a  b ala n ce d   n   p h ase   s in u s o id al  s u p p l y   s h o w n   in   F i g u r e   ( 3 ) ,   o n e  o f   th e  p h aso r s   m ar k ed   0 ,   is   ch o s en   as  th e  r ef er en ce ,   an d   th e  o th er s   ar e  m ar k ed   as   1 ,   2 ,   p  ,..,  n  - 1 .   T h e  an g le  b et w ee n   a n y   t w o   c o n s ec u tiv e   p h ase s   i s   3 6 0 / n  d e g r ee s   a n d   th e   an g le   o f   lag   o f   t h e  p th   p h ase  w i ll b e,               Fig u r e  2 .   T h e  W av ef o r m s   f o r   t h e  3 - P h ase  AC   S y s te m     Fig u r e  3 .   P h aso r   Diag r a m   o f     B alan ce d   an d   P h ase  S y s te m       = ( 360 )                                 ( 1 )   T h e  w a v e f o r m s   f o r   th e  r ef er en ce   an d   th e  p th   p h ases   ar e  s h o w n   in   Fi g u r e   ( 4 ) ,   w h er e  t p   i s   th e  ti m e   in s ta n ce   o f   th e  f ir s t  ze r o   cr o s s in g   f r o m   t h e  n e g ati v e  to   p o s iti v e  v al u e  o f   th e  p th   p h a s e  m ea s u r ed   f r o m   t h e   r ef er en ce   p o in t t h u s ,     = 360 ( )                                           ( 2 )     Fro m   eq u atio n   ( 1 )   an d   ( 2 )   w e  g o t,     = ( )                                       ( 3 )           Fig u r e  4 .   W av ef o r m   o f   t h e  R e f er en ce   a n d   th e  P th   P h ase   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       P h a s e  S eq u en ce   On lin e  C o r r ec tio n   B a s ed   o n   P I C   Tech n iq u e   ( B ila l A .   Mu b d ir )   51   Sin ce   p   is   an   i n teg er ,   t h e  r ig h t   h an d   s id e  o f   eq .   ( 3 )   m u s t  r esu lt  in to   an   i n teg er .   Ho w ev er ,   it  is   p o s s ib le  th at  t h e  ca lc u lat io n   b y   t h e  m i cr o - co n tr o ller   m a y   n o t  r es u lt  in to   a n   i n te g er   v al u e.   He n ce ,   ch o o s e  t h e  clo s es t   in te g er   v alu e.   P h ase  m ea s u r em en t  ca n   b e  ca r r ied   o u t  b ased   o n   eq .   ( 2 ) .   E m p lo y in g   a  Mic r o co n tr o ller ,   b o th   t   an d   T   ca n   b e  m ea s u r ed   d ig itall y   an d   th e n   th e  ca lc u latio n   o f   eq .   ( 2 )   ca n   b e  ca r r ied   o u t  w ith   th e  h elp   o f   th e   m icr o - co n tr o ller .   Sin ce   t   a n d   T   ap p ea r   in   th e   f o r m   o f   a  r atio   i n   t h e  e x p r ess io n ,   an y   ch a n g e  i n   t h e   m icr o co n tr o ller ’ s   clo ck   f r eq u e n c y   w i ll n o t a f f ec t th e  ac c u r ac y   o f   t h e  m ea s u r e m e n t.       4.   H ARDWA R E   DE SI G N   T h e  im p le m en tatio n   o f   th e  s y s te m   is   b ased   o n   P I C   m icr o co n tr o ller   u n it  P I C 1 8 F4 6 2 0   [ 9 ] .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   co n s is ts   o f   t w o   u n its   in   ad d itio n   to   th e   P I C   m icr o co n tr o ller   as  s h o w n   in   Fi g u r e   ( 5 ) .   “ Sa m p li n g   u n it”,   Fig u r e   ( 6 ) ,   d esig n ed   to   s tep   d o w n   t h e  p h ase ’ s   v o lta g e  an d   co n v er ted   in to   u n id ir ec tio n al  s ig n al  a n d   th en   co m p ar ed   to   ze r o   r ef er en ce   v o ltag e  to   g en er ate  r ec tan g u lar   s i g n al  co r r esp o n d in g   to   th e   p o s itiv e  h alf   o f   t h e  in p u t  s i g n al  b y   u s in g   t h r ee   L M V7 2 9 1 M 5   co m p ar ato r ,   ea ch   o n e  is   h as   b ee n   co n n ec ted   a s   s h o w n   in   F ig u r e   ( 7 ) .   T h e  o u tp u t  o f   ea c h   s a m p li n g   u n it  i s   co n n ec ted   to   a  s p ec i f ic  p o r t  in   t h e  m icr o co n tr o ller   as  s h o w n                                     in   Fi g u r e   ( 5 ) .   T h e  lo ad   d u r in g   th e  s y s te m   s tar t u p   is   n o r m all y   d is co n n ec ted   to   th e  m ai n   s o u r s .   W h e n   th e   s y s te m   e v al u ate s   th e  s tate  o f   t h e  p h ase ’ s   s eq u e n ce   ac co r d in g   to   th e  m at h e m atica l  eq u at io n s   ( 1 - 3 ) ,   it  w ill  ac t   i m m ed iatel y   to   co r r ec t  th e  s e q u en ce s   i f   it  n ee d ed ,   an d   th e n   co n n ec t in g   t h e  lo ad   to   th e  m ai n   s o u r ce   th r o u g h   th e  ( co ntr o l )   p in   i n   th e  P I C   m i cr o co n tr o ller .   T h e  s eq u en ce   co r r ec tio n   co u l d   b e  m ad e  b y   u s i n g   elec tr o m ag n etic  r ela y .   W h e n   p h ase ’ s   s eq u e n ce   co r r ec tio n   is   n ee d ed ,   th e  r elay   w ill  s w ap   th e  las t  t w o   p h a s es  to   ac h ie v e  t h e  co r r ec t  s eq u en ce   t h r o u g h   t h e   ( C o r r ec tio n  E N )   p in   o n   t h e  P I C .   T h e   p r o ce s s in g   o f   co n tr o llin g   t h e  lo ad   an d   s w ap p i n g   t h e  p h ases   is   ca r r ied   o u t in   t h e  “A ct u ato r s   Un i t”,   as   s h o w n   i n   Fi g u r e   ( 8 ) .               Fig u r e  5 .   S y s te m   C ir cu it  Diag r a m   Fig u r e  6 .   B lo ck   Diag r a m   o f   t h e  Sa m p li n g   U n it               Fig u r e  7 .   S tep   Do w n   a n d   Z er o - C r o s s   Dete cti n g   C ir cu it   Fig u r e  8 .   C ir cu it Dia g r a m   o f   t h e  A ctu a to r s   Un it   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7 :   49   –   54   52     5.   SO F T WAR E   D E VE L O P M E NT   T h e  p r o g r am   ( P I C   f ir m w ar e)   o f   t h e  s y s te m   h as  b ee n   d e v el o p ed   b y   u s i n g   t h e  P r o to n   I D E   s o f t w ar e,   w h er e  t h e  in s tr u c tio n s   ar e  w r itte n   i n   B asic  p r o g r a m m i n g   lan g u a g e.   T h er e  ar e  th r ee   in p u t s   to   t h e  m icr o co n tr o ller   r ep r esen ts   t h e   s ig n al  o f   ea ch   p h ase  f r o m   th e  Sa m p li n g   U n it.  O n   th e  o t h e r   h an d ,   t w o   o u tp u ts   o n l y   h av e  b ee n   u s ed   to   m a n a g e  th e  A ctu a to r s   Un it.   T h e  p r o g r am   h as   b ee n   d es i g n ed   to   ac t   co n ti n u o u s l y   ev en   i f   t h e  p h a s es   s eq u e n ce   i s   co r r ec t.  W h en e v er   th e  o r d er   o f   t h e  p h ases   i s   c h an g ed ,   th e   s y s te m   w il l  ac t  i m m ed iatel y .   T h e   w h o le  p r o g r a m   i s   illu s tr ated   in   t h e  f lo w   c h ar t o f   Fig u r e   ( 9 ) .           Fig u r e  9 .   T h e  Flo w   C h ar t  o f   t h e  S y s te m ’ s   Ma i n   P r o g r a m       6.   RE SU L T S   Af ter   t h e  i m p le m en tatio n ,   t h e  s y s te m   h as  b ee n   s i m u late d   an d   test ed   b y   u s i n g   th e   “P r o teu s   8   P r o f ess io n al”  ap p licatio n   p r o g r a m .   T h e  t w o   ca s es  o f   in v o l v in g   a  co r r ec t  an d   in co r r ec t  s eq u en ce   h a v e  b ee n   test ed ,   w h er e  th e  s y s te m   h a s   b ee n   w o r k ed   an d   ac ted   s u cc e s s f u ll y .   Fo r   t esti n g   th e  s eq u e n ce ,   a  s im p le  th r ee   p h ases   r ec ti f ier   h as   b ee n   u s in g   w it h   d if f er e n t  in p u t  s ca les,  to   g en er ate  an   o u tp u t  w av e f o r m   r ef lecti n g   t h e  p h ase  s eq u e n ce   as  s h o w n   i n   th e  i n p u t  w a v ef o r m s   f o r   ea ch   ca s e.   T h is   m et h o d   h a s   b ee n   u s ed   f o r   test   p u r p o s es  o n l y .   T h e  r esu l ts   o f   th e  t w o   ca s e s   ar e  s h o w n   in   F ig u r e   ( 1 0 )   an d                       Fig u r e   ( 1 1 )   in clu d in g   t h e  ti m i n g   d ia g r a m   o f   th e  ( co n tr o l)   an d   ( co r r ec tio n   E N)   o u tp u t si g n a ls   in   t h e  b o th   ca s e s .   No tin g   th at  t h e  ar ch i v ed   r esp o n s e  ti m e  w h e n   th e  p h as es  s eq u e n ce   is   n o t  co r r ec t  is   7 2   m ill i - s ec o n d s                                                     as sh o w n   i n   Fi g u r e   ( 1 1 ) .       7.   CO NCLU SI O NS   Dete ctin g   t h e  s eq u e n ce   p atter n   o f   th e   th r ee   p h ase s   elec tr ic al  p o w er   s y s te m   co u ld   b e  ac h iev ed   b y   u s i n g   m a n y   ap p r o ac h es.  T h e  p r o p o s ed   m et h o d   f o r   id en ti f y i n g   t h e  s eq u en ce   o f   th e  p h ase s   h as  b ee n   p r o v ed   as  a  f ast   m e th o d   to   d etec t  t h e  s e q u en ce   o f   th e   p h ase s ,   ap p r o x im atel y   7 2   m i lli - s ec o n d s .   T h e  p r esen ted   tech n iq u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       P h a s e  S eq u en ce   On lin e  C o r r ec tio n   B a s ed   o n   P I C   Tech n iq u e   ( B ila l A .   Mu b d ir )   53   is   r eliab le  f o r   an y   m u lti - p h a s e   s y s te m   an d   it  is   i n d ep en d en t  o n   th e  f r eq u e n c y   o f   th e  s y s te m .   As  a  r esu lt,  th e   r ec o g n i tio n   o f   p h ases   s eq u e n c e  is   ac c u r ate  ev e n   i f   t h e  t h er e   is   a n y   v ar iatio n   i n   t h e  s y s te m ’ s   f r eq u e n c y .   T h e   i m p le m en ted   s y s te m   is   v er y   e f f icien t  an d   f u ll y   a u to m at ic;  it  ac ts   au to m atica l l y   w h en e v er   th e  s eq u e n ce   o f   th e   p h ases   c h an g ed .             Fig u r e  1 0 .   T h e  R es u lts   o f   th e  “Co r r ec t Seq u en ce ”  C ase     Fig u r e  1 1 .   T h e  R es u lts   o f   th e  “ I n co r r ec t Seq u e n ce ”  C ase       RE F E R E NC E S   [1 ]   A s a a d   A li   Yo u sif ,   A d a m u   Ha li lu   Ja b ire,  a n d   G si m a ls e e d   A li   G si m a ll a ,   “ De si g n   a n d   Im p le m e n tatio n   f o r  Id e n ti f ica ti o n   o f   P h a se   F a il u re   a n d   De tec ti o n   o f   P h a se   Un b a lan c e – P h a se   S e q u e n c e   o f   In d u c ti o n   M o to rs  Ba se d   On   A t m e g a 3 2 , ”   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f  Ad v a n c e d   Res e a rc h   in   El e c trica l,   El e c tro n ics   a n d   I n stru me n ta ti o n   En g i n e e rin g   ( IJ AR EE IE) ,   V o l. 3 ,   I ss u e   1 1 ,   No v e m b e r  2 0 1 4 .   [2 ]   Bid g o li ,   M . A . ;  S o o ri,   A . ;  Bin a ,   M . T . ,   " A   n e w   p h a se   se q u e n c e   d e tec to r  f o r  th e   th re e - p h a se   ro tary   lo a d s,"   IEE E   2nd   Po we r E lec tro n ics ,   Dr ive   S y s tem s a n d   T e c h n o lo g ies   Co n fer e n c e   ( PE DS T C) ,   p p . 5 2 9 - 5 3 3 ,   1 6 - 1 7   F e b ,   2 0 1 1 .   [3 ]   S h in d e   A .   A . ,   “ M icro - c o n tro ll e r  b a se d   m u lt i - p h a se   se q u e n c e   d e tec ti o n   sy ste m ” ,   M  T e c h   Cre d it   s e mi n a r  re p o rt ,   IIT   Bo m b a y ,   No v   1 1 ,   2 0 0 3 .   [4 ]   L i,   F . ;  M o o re ,   P . J.,   " De ter m in a ti o n   o f   p h a se   se q u e n c e   a n d   v o lt a g e   lev e l  o f   h ig h - v o lt a g e   d o u b le - c ircu it   o v e rh e a d   c o n d u c to rs  u sin g   n o n - c o n tac t  tec h n i q u e , "   IEE E   Po we r E n g i n e e rin g   S o c iety   Ge n e ra l  M e e ti n g ,   2 0 0 6 .   [5 ]   P a las h   Ku n d u   a n d   A ra b in d a   Da s,   “ M icro p ro c e ss o r - b a se d   sy ste m   fo r  id e n t if ica ti o n   o f   p h a se   se q u e n c e   a n d   d e tec ti o n   o f   p h a se   u n b a lan c e   o f   th re e - p h a se   a c   su p p ly , ”   J o u rn a l  o f  S c ien ti f i c   &   In d u stria l  Res e a rc h ,   p p .   5 9 7 - 6 0 4 ,   Vo l.   6 8 ,   Ju ly   2 0 0 9 .   [6 ]   L . S .   Eze m a ,   B. U.   P e ter,  a n d   O.O.  Ha rris,   “ P h a se   F a il u re   De te c to r  a n d   T h e ir  S ig n if ica n c e   in   P o w e r  S y ste m   En g in e e rin g ” ,   Aca d e mic   Res e a rc h   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l ,   Vo l.   3 ,   N o .   2 ,   S e p tem b e r  2 0 1 2 .   [7 ]   L e ss o n s In   El e c tric Circ u it s ,   V o lu m e   II  –   A C,   2 0 0 0 - 2 0 1 1 ,   T o n y   R.   Ku p h a l d t.   [8 ]   T .   S .   R a th o re .   Dig it a l  M e a su re me n t  T e c h n iq u e s .   Na ro sa   P u b li c a ti o n s,  p p   3 0 - 3 1 ,   2 0 0 0 .   [9 ]   P IC 1 8 F 4 6 2 0   d a tas h e e t,   M icro c h i p   In c .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.