I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   1 1 7 ~ 1 2 8   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 .i 1 . p p 1 1 7 - 128       117     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Co ntrol stra t eg y  com pa riso n of t he  8/6  switched  relu ctance  mo tor in sev eral  i nv erte topo lo g ies       Ro na ldo   M a rt ua ,   Ala m   Ra ih a n   Em ir ,   M icha el  Su hen dra ,   Denri  Yesa y ev t t a ,   Arw ind ra   Rizqia wa n,   J iha d F urqa ni   S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   I n f o r ma t i c s,  I n st i t u t   Te k n o l o g i   B a n d u n g ,   B a n d u n g ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct  3 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Oct  2 3 ,   2 0 2 4       Th is  p a p e p ro p o se a   c o n tro stra t e g y   fo r   sw it c h e d   re lu c ta n c e   m o to r (S RM s)   u sin g   th e   a sy m m e tri c   h a lf - b rid g e   (AH B),   sh a re d   sw it c h ,   a n d   M i ll e c o n v e rte r   b a se d   o n   M ATLAB/ S imu li n k   a n d   TM S 3 2 0 F 2 8 3 7 9 D.  Th e   c o n tr o stra teg y   imp lem e n ted   in   th is  stu d y   in v o l v e th e   a p p li c a ti o n   o p ro p o rti o n a l - in teg ra l   ( PI )   sp e e d   c o n tro l   wit h   p u lse   w id th   m o d u lati o n   ( P WM )   sw it c h in g   m e th o d   fo e a c h   to p o lo g y .   B y   e m p lo y in g   th is  c o n tro stra teg y ,   th e   sy ste m   a ims   to   re g u late   th e   sp e e d   o th e   m o t o a n d   a c h iev e   th e   d e sire d   p e rfo rm a n c e   wh il e   e n su rin g   e fficie n p o we u t il iza ti o n .   T h e   P c o n tro ll e is u ti li z e d   to   a d ju st  t h e   m o to r' sp e e d   b a se d   o n   th e   e rro b e twe e n   th e   d e sire d   a n d   a c tu a sp e e d s,   e n a b li n g   p re c ise   c o n tr o l.   Ad d it io n a ll y ,   th e   P WM   sw it c h i n g   m e th o d   is   e m p lo y e d   to   m o d u late   th e   m o to r   v o lt a g e ,   a ll o win g   f o sm o o th   a n d   c o n ti n u o u s   sp e e d   a d ju stm e n ts.   th o ro u g h   m e th o d   fo m a x imiz i n g   e a c h   to p o lo g y ' s   p e rfo rm a n c e   a n d   ra isi n g   th e   o v e ra ll   sy ste m   e fficie n c y   is  p ro v id e d   b y   t h is   c o m b in a ti o n   o c o n tro l   tec h n i q u e s.  Th e   d e tailed   a n a ly sis  a n d   o p e ra ti o n   o f   e a c h   c o n v e rter   a re   p re se n ted   in   t h is  p a p e r.   S imu latio n   a n d   e x p e rim e n re su lt s   sh o th a AH a n d   sh a re d   sw it c h   h a v e   b e tt e p e rfo rm a n c e   th a n   M il ler.  Bu t   th e   M il ler  c o n v e rter   n e e d s   th e   lea st  n u m b e r   o f   sw it c h i n g   c o m p o n e n ts.   Alth o u g h   t h e   p e rfo rm a n c e   o f   t h e   sh a re d   sw it c h   is  e q u a to   th a t   o f   AH B,   u se s   o th is t o p o l o g y   a re   li m it e d   to   S R M   with   a n   e v e n   n u m b e o p h a se s .   K ey w o r d s :   Asy m m etr ic  h alf   b r i d g e   Miller   Pro p o r tio n al - in teg r al  c o n tr o l   Pu ls with   m o d u latio n   Sh ar ed   s witch   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R o n ald o   Ma r tu a   Sch o o l o f   E lectr ical  a n d   I n f o r m atics,  I n s titu t T ek n o lo g i Ban d u n g   B an d u n g ,   I n d o n esia   E m ail:  r o n ald o m ar tu a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O   s witch ed   r elu ctan ce   m o to r   ( SR M)   is   an   elec tr ic  m o to r   th at  o p er ates  b ased   o n   th p r in cip le  o f   v ar iab le  r elu ctan ce .   SR Ms  h av r elativ ely   s im p le  m ec h an ical  s tr u ctu r co m p ar ed   to   o th er   m o to r   ty p es,   r ed u cin g   m a n u f ac t u r in g   co m p lex ity   an d   co s t   [ 1 ] - [ 3 ] .   Un lik e   tr ad itio n al  elec tr ic  m o to r s ,   SR Ms  d o   n o h av p er m an en m a g n et  in   th r o t o r .   I n s tead ,   th r o to r   is   ty p ically   s im p le  p iece   o f   f er r o m ag n etic  m ater ial  with   s alien p o les.  T h ab s en ce   o f   p er m an en m a g n ets  in   th r o t o r   en h an ce s   th r o b u s tn ess   o f   SR Ms,  m ak in g   th em   less   s u s ce p tib le  to   d em ag n etiza tio n   an d   th e r m al  is s u es.  T h s tato r ,   o n   th o th er   h a n d ,   c o n t ain s   win d in g s   th at  ar en er g ized   in   s eq u en tial  m an n er   to   cr ea te  m a g n etic  f lu x   p ath ,   in d u ci n g   m o tio n   in   th r o to r .   SR Ms  ex h ib it  g o o d   p er f o r m an ce   o v e r   wid e   r an g o f   s p ee d s   a n d   lo a d s ,   m ak in g   th em   v er s atile  f o r   v ar io u s   ap p licatio n s ,   an d   it  ca n   ac h ie v h ig h   to r q u d e n s ity   [ 4 ] - [ 8 ] .   Ho wev e r ,   it   h as  s ig n if ican to r q u e   r ip p le  an d   ac o u s tic  n o is as  d is ad v an tag es,  wh ich   ca n   b a   co n ce r n   in   ap p licatio n s   wh er e   n o is is   cr itical  f ac to r   [ 9 ] - [ 1 3 ] .   T h o p er atio n   o f   an   SR is   c h ar ac ter ized   b y   t h r elu ctan ce   to r q u p r o d u ce d   d u t o   th alig n m en o f   th r o to r   a n d   s tato r   p o les.  Sev er al  cr u cial  co n s id er atio n s   m u s b tak en   in to   ac co u n t,  s u ch   as  en s u r in g   th at  all   s tato r   an d   r o t o r   p o les  ar n o a lig n ed   s im u ltan eo u s ly ,   as  th is   wo u ld   r esu lt  in   th e   ab s en ce   o f   to r q u g en er atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   117 - 128   118   C o n s eq u en tly ,   th r o to r   an d   s tato r   p o le  n u m b er s   ca n no b e q u al.   T h m o to r   p h ases   ar en er g ized   in   s p ec if ic   s eq u en ce ,   ca u s in g   th r o to r   t o   m o v to   th p o s itio n   o f   m i n im u m   r elu ctan ce .   T h is   cir cu m s tan ce   also   ca u s es   to r q u to   b g e n er ated ,   wh ich   p u s h es th r o to r   in to   alig n m en t [ 1 4 ] - [ 1 7 ] .   T h er h av b ee n   n u m e r o u s   SR to p o lo g ies  th at  h av b ee n   w id ely   r ec o g n ize d   th u s   f ar ,   in clu d in g   SR 1 2 /1 0 ,   8 /6 ,   6 /4 ,   an d   o th e r s .   T h i s   s p ec if ic  co m b in atio n   o f   n u m er ical  v alu es  ef f ec tiv ely   r e p r es en ts   th to tal  co u n o f   p o le  s tato r   an d   r o t o r .   T h v is u al  r ep r esen tatio n   d ep icted   in   Fig u r 1 ( a )   s er v es  to   illu s tr ate  SR 8 /6   to p o lo g ies   with   f o u r   p h ase  co n d itio n s .   T h r eg io n   in   o r an g clea r ly   in d i ca tes th p r esen ce   o f   eig h t stat o r   p o les,  wh ile  th r eg io n   in   b lu s ig n i f ies  th e x is ten ce   o f   s ix   r o to r   p o les.  T o   e s tab lis h   win d in g   p h ase,   th win d in g s   o n   B 1   a n d   B 2   ar m eticu lo u s ly   c o n n ec te d   in   s er ies.  C o n s eq u en tl y ,   to tal  o f   f o u r - p h ase  win d in g s   is   in g en io u s ly   cr ea ted ,   ex ten d in g   f r o m   A 1 - A2   all  th way   to   D1 - D2   [ 1 8 ] .   SR 8 /6   h as  b ee n   ex ten s iv ely   em p lo y e d   in   n u m e r o u s   h o m e   ap p lian ce s .   T h is   ca n   b o b s er v ed   i n   Fig u r 1 ( b ) ,   wh ich   s h o wca s es  th ap p licatio n   o f   SR 8 /6   in   s o m e   au to m atic  co o k in g   m ac h in es.   Fo r   d r iv in g   th SR Ms,  it  n ee d s   co n v er ter .   T h co n v er ter   t h at  is   u tili ze d   to   d r iv SR h as  ce r tain   p r er eq u is ites .   T h ese  p r er eq u is ites   in clu d th co n v er ter   h a v in g   at  least  o n e   s witch   th at  ca n   in d e p en d e n tly   co n d u ct  f o r   ea ch   p h ase  o f   th m o to r   an d   p o s s ess   t h ca p ab ilit y   to   ex cite  th p h ase  p r io r   to   en ter in g   t h e   d em ag n etizin g   r eg io n   [ 1 9 ] - [ 2 1 ] .   Am o n g   th v ar io u s   co n v er ter s   av ailab le,   th asy m m etr ic  h alf   b r id g ( AHB)   co n v er ter   s tan d s   as  th e   m o s wid ely   ac ce p ted   to p o l o g y .   T h is   to p o lo g y   is   k n o wn   f o r   its   ef f icien c y   i n   f a u lt - to ler an o p er atio n s   an d   its   ab ilit y   to   co n tr o ea c h   p h ase  in d e p e n d en tly .   Ho wev e r ,   it  is   im p o r t an to   n o te  th at  th is   to p o lo g y   d o es  h a v its   d is ad v a n tag es,  o n o f   wh ich   is   th p r e s en ce   o f   lar g s witch in g   c o m p o n en ts .   Du to   th is   d r awb ac k ,   th s h ar e d   s witch   an d   Miller s   to p o lo g y   ca n   b e   co n s id er ed   as  a n   o p tio n al  alte r n ativ f o r   d r iv in g   SR Ms.  T h s h ar ed   s witch   to p o lo g y ,   w h en   co m p ar ed   t o   th AHB  to p o lo g y ,   r e q u ir es  f ewe r   co m p o n en ts   b u is   lim ited   to   SR Ms  with   an   e v e n   n u m b er   o f   p h ases .   On   th e   o th er   h an d ,   Miller s   to p o lo g y   n ee d s   th e   f ewe s t   co m p o n en ts .   T h p r ev io u s   wo r k s   p r o v id a   b r ief   o u tlo o k   ab o u t h p er f o r m an ce   o f   ea c h   to p o lo g y   f o r   d r i v in g   SR M,   n o n o f   t h em   co m p r e h en s iv el y   in v esti g ates  th p er f o r m an c o f   ea c h   to p o lo g y   f o r   SR 8 /6   with   th e   s am co n tr o s tr ateg y   u s in g   PI  co n t r o in   v o ltag r eg u latio n   m o d with   PW M.   T h is   p ap er   will   d escr ib th s m all   s ig n al  lin ea r izatio n   m eth o d ,   th s witch in g   s tr ateg y ,   an d   m o d e th s im u latio n   o f   SR Ms  with   th co n tr o o f   f i r in g   an g le  an d   s p ee d   r eg u latio n   u s i n g   p u ls wid th   m o d u latio n   ( PW M)   f o r   AHB,  Sh ar ed   Switch ,   an d   Mil ler   t o p o lo g y   in   th MA T L AB /Si m u lin k   en v ir o n m e n t.  Fin ally ,   th e x p er i m en tal  test s ,   wh ich   em p l o y   t h m icr o c o n tr o ller   T MS3 2 0 F2 8 3 7 9 with   lo g ic  b ased   o n   th MA T L AB /S im u lin k   en v ir o n m en t,  ar co n d u cte d   in   o r d er   to   v alid ate  th s im u latio n   r esu lt.           ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   Fo u r   p h ase - SR 8 /6 :   ( a)   t o p o lo g y   an d   ( b )   a ct u al  u n it f o r   h o m a p p lian ce s       2.   CO NT RO L   a n d SW I T CH I NG   ST RA T E G Y   2 . 1   Co ntr o s t r a t eg y :   clo s ed - lo o p   co ntr o l   T h clo s ed - lo o p   co n tr o l,  wh ic h   s er v es  as  th m o s elem en ta r y   co n t r o ller   f o r   th s witch ed   r elu ctan ce   m ac h in e   ( SR M) ,   is   p r im ar il y   u tili ze d   in   s p ee d   c o n tr o s ce n ar io s   an d   d o es  n o d e m an d   o p tim al  d r iv p er f o r m an ce   [ 2 2 ] .   I n   its   ty p i ca im p lem en tatio n   s ch em e,   as  s h o wn   in   Fig u r 2 ,   th clo s ed - lo o p   co n tr o is   co m p r is ed   o f   s ev er al  co m p o n e n ts ,   in clu d in g   s p ee d   co n tr o lle r ,   p h ase  co n tr o m eth o d ,   an d   b lo ck   r esp o n s ib le   f o r   g en e r atin g   th s witch in g   s ig n als.  T h s p ee d   co n tr o ller ,   co m m o n ly   e m p lo y e d   in   m o t o r   d r iv es  f ea tu r i n g   d if f er en t   ty p es  o f   elec tr ical  m ac h in es,  ty p ically   em p l o y s   lin ea r   p r o p o r tio n al - in teg r al  ( PI)   co n tr o ller .   T h is   co n tr o ller   r ec eiv es  th s p ee d   er r o r   an d   g en er ates  r ef er en ce   v o ltag s ig n al  b y   d eter m in in g   th PW d u ty   cy cle   with   th f ix ed   f r eq u e n cy   o f   th s witch in g   co m p o n en t.   T h p h ase  co n tr o co m p o n en p lay s   cr u cial  r o le  in   tr ig g er i n g   ea ch   p h ase  an d   d eter m in in g   h o th r ef er en ce   v o ltag s h o u ld   b ap p lied .   T o   en s u r th ef f ec tiv en ess   o f   th is   p h ase  co n tr o l,  it  is   i m p er ativ to   h av e   ac cu r ate  r o t o r   p o s itio n   m ea s u r em en ts .   T o   ac h i ev th is ,   t h er ar v ar io u s   m eth o d s   f o r   d eter m in in g   th e   s witch in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         C o n tr o l str a teg co mp a r is o n   o f th 8 /6   s w itch ed   r elu cta n ce   mo to r   in   s ev era l in ve r ter     ( R o n a ld o   Ma r tu a )   119   an g le.   T h m o s co m m o n   s tr ateg y   f o r   th s witch in g   an g le   is   d escr ib ed   in   Fig u r e   3 .   T h e   p h ase  will  m ag n etize   wh en   th e   p h ase  in d u ctan ce   is   at  m in im u m   co n d itio n   ( θ on ) .   T h p o s itio n   o f   r o to r   an d   s tat o r   is   u n alig n ed   in   m in im u m   p h ase  in d u ctan ce ,   a n d   it  will  b e   o f f   b e f o r e   it  r ea ch es  m ax im u m   c o n d itio n   ( θ off ) .   T h is   s tr ateg y   is   u s ed   to   p r ev e n n e g ativ to r q u a n d   ac h iev th n ee d ed   cu r r en lev el,   esp ec ially   in   h ig h - s p ee d   ap p licatio n s   [ 2 3 ] .   T h e   SR Ms m o d el  in   an   elec tr ical  eq u atio n   ca n   b d escr ib ed   as in   ( 1 ) :     =   +    ( )    +       ( 1 )     wh er   is   th v o ltag e,     is   th c u r r en t,  is   th s tato r   r esis tan ce ,     p h ase  in d u ctan ce ,     is   th r o to r   p o s itio n ,   an d     is   th r o to r   s p ee d .   T h in d iv id u al  to r q u elec tr ic  ( )   eq u atio n   ca n   b e   d escr ib ed   as in   ( 2 ) .     =   1 2   2      ( , )    ( 2 )     T h m ec h an ical  e q u atio n   ca n   b d escr ib ed   as in   ( 3 ) :       =     +       ( 3 )     wh er   is   th to r q u lo ad ,     is   f r ictio n   co e f f icien t,  a n d     is   SR in er tia.   I f   we  ass u m t h a th m ag n etic  s tr u ctu r is   n o n - s atu r ate d   an d   th p h ase  cu r r en is   in   s tead y - s tate  co n d itio n ,   s o     ( , )   ( ) .   T o   ef f ec tiv ely   ad d r ess   th r e m ain in g   n o n - lin ea r ities ,   it  b ec o m es  im p e r ativ e   to   u n d er tak e   th e   p r o ce s s   o f   lin ea r izin g   th e   m o d el.   wid ely   em p lo y ed   tech n iq u e   in   th is   r eg ar d   is   th lin ea r izatio n   ap p r o ac h   ce n ter e d   ar o u n d   an   o p er atio n   p o in t,   co m m o n l y   r ef e r r ed   t o   as  s m all - s ig n al  lin ea r izatio n .   T h L in ea r ized   tr an s f er   f u n cti o n   m o d el  o f   SR is   s h o wn   in   Fig u r 4 .           Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r am   f o r   s p ee d   co n tr o l           Fig u r 3 .   SR Ms  p h ase  in d u cta n ce           Fig u r 4 .   L i n ea r ized   tr a n s f er   f u n ctio n   o f   SR Ms   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   117 - 128   120   2 . 2   Switc hin g   s t r a t eg y :   AH B   I n   o r d er   to   d r iv e   th e   SR 8 /6 ,   th e   AHB  co n v er te r   n ec ess itates  th u tili za tio n   o f   eig h t   s witch es  an d   eig h d io d es.  Fig u r 5   s h o ws  th to p o lo g y   em p lo y ed   b y   th e   AHB   co n v er ter ,   wh ich   co n s i s ts   o f   two   s wi tch es   an d   two   d io d es  f o r   ea ch   p h as e.   B y   em p lo y in g   th is   s p ec if ic  co n f ig u r atio n ,   th AHB  co n v er ter   p o s s ess es  th ad v an tag e o u s   ca p ab ilit y   to   in d ep en d en tly   r eg u late  ea c h   p h as with o u b ein g   h in d e r ed   b y   th in f lu en ce   o f   o th e p h ases ,   d esp ite  th f ac t th at  th to tal  n u m b e r   o f   s witch es su r p ass es th at  o f   o th er   co n v er ter   to p o lo g ies [ 2 4 ] .   T h SR Ms  co n v er ter   f u n ctio n s   in   th r ee   d is tin ct  m o d es:  m ag n e tizin g ,   d em a g n etizin g ,   an d   f r ee wh ee lin g   [ 2 5 ] .   T h ese  m o d es  ar d escr ib ed   in   Fig u r es  6 ( a) - 6 ( c) .   I n   t h ese  f ig u r es,  th e   f lo o f   cu r r en is   r ep r esen ted   b y   t h e   r ed - co lo r ed   cir c u it  o r   co m p o n en ts   ( ac tiv co m p o n e n t) ,   wh ile   th b lack - co lo r e d   cir c u it  o r   co m p o n e n ts   r ep r esen t   th p ass iv co m p o n e n t.  Fig u r 6 ( a)   ex em p lifie s   th m a g n e tizin g   m o d o f   th e   AHB  co n v er ter ,   w h e r e i n   t h e   e x c i t a ti o n   p r o c e s s   f o r   t h e   A - p h a s e   wi n d i n g   i s   e x e c u t e d   b y   a c t iv a t i n g   s wi t c h es   S 1   a n d   S 2 .   T h f r e q u en c y   s witch in g   is   f ix ed   to   m i n im ize  elec tr o m a g n eti in ter f er en ce .   T o   ac h iev e   s o f t   ch o p p in g   th r o u g h   p u ls wid th   m o d u l atio n   ( PW M) ,   th f r ee wh ee l in g   an d   m a g n etiza tio n   m o d es  ar u tili ze d   b y   co m m u tatin g   t h s witch es.  Sp ec if ically ,   o n s witch   is   co m m u ta ted   wh ile  th o th e r   r em ai n s   in   th "ON s tate   f o r   th en tire   d u r atio n .   T h f r ee wh ee lin g   m o d e,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 6 ( b ) ,   in v o lv es  r e d u cin g   th v o ltag ac r o s s   th A - p h ase  win d in g   to   ze r o ,   r esu ltin g   in   g r ad u al  d e cr ea s in   cu r r e n t.   Ad d itio n ally ,   Fig u r 6 ( c)   p r o v id es  an   ex p lan atio n   o f   th d em ag n etiza tio n   m o d o f   p h ase  an d   th e   s u b s eq u en t m ag n etiza tio n   m o d o f   p h ase  B .   Prio r   to   alig n in g   th r o to r   an d   s tato r   p o s itio n s ,   wh ich   is   in d icate d   b y   m ax im u m   in d u ctan ce ,   it  i s   n ec ess ar y   to   d ea cti v ate  th s tato r   cu r r en u s in g   t h d em ag n etiza tio n   m o d e   ( ac h iev ed   b y   tu r n i n g   o f f   s witch es  S1   an d   S2   f o r   p h ase  A) .   M ea n wh ile,   th n ex p h ase  b e g in s   th m ag n etiza tio n   m o d e.   Fig u r e   7   s h o ws  th s witch in g   s ig n al  o f   S1 ,   S2 ,   S5 ,   a n d   S6   in   th e   AHB  co n v er ter .   S1   a n d   S5   ar e   co n tr o lle d   b y   r o t o r   p o s itio n ,   S2   an d   S6   ar co n tr o lled   b y   r o to r   p o s itio n   an d   PW M.           Fig u r 5 .   4 - Ph ase  co n v er ter   A HB             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 6 .   4 - Ph ase  co n v er ter   A HB   wo r k in g   co n d itio n : ( a m a g n etiza tio n   m o d e,   ( b )   f r ee wh e elin g   m o d e ,   an d   ( c)   d em a g n etiza tio n   m o d o f   p h ase - an d   co n tin u to   m ag n e tize  p h ase - B           Fig u r 7 .   Switch in g   s ig n al  f o r   p h ase  an d   C   th r o u g h   s witch   S1 ,   S2 ,   S5 ,   S6   in   AHB co n v e r ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         C o n tr o l str a teg co mp a r is o n   o f th 8 /6   s w itch ed   r elu cta n ce   mo to r   in   s ev era l in ve r ter     ( R o n a ld o   Ma r tu a )   121   2 . 3   Switc hin g   s t r a t eg y :   s ha re d switc h   Fig u r 8   p r esen ts   th to p o lo g y   o f   a   s h ar ed   s witch   co n v er te r   d esig n e d   f o r   SR 8 /6 .   T h is   p ar ticu lar   co n v er ter   to p o l o g y   u tili ze s   s witch es  th at  ar s h ar ed   b etwe en   n o n - ad jace n p h ases .   Sp ec if ically ,   s witch es  S2   an d   S5   ar e   s h ar ed   b etwe en   p h ases   A - C   an d   B - D,   r esp ec tiv e ly .   T h e   ad v an tag e   o f   th is   co n f ig u r atio n   is   t h at  it   r eq u ir es  f ewe r   s witch es  p er   p h ase  wh ile  s till   allo win g   f o r   i n d ep en d en co n tr o o f   th p h a s cu r r en t.  T o   d r i v th SR 8 /6 ,   th is   co n v er ter   e m p lo y s   to tal  o f   6   s witch es  an d   6   d io d es.  C o n s eq u en tly ,   t h r atin g   f o r   s witch es  S2   an d   S5   is   h ig h er   th an   th at   o f   th p h ase  s witch es   S1 ,   S2 ,   S 3 ,   an d   S4 .   I is   im p o r tan to   n o te  th at  th is   to p o lo g y   is   o n ly   ap p licab le  to   SR M s   w ith   an   ev en   n u m b e r   o f   p h ases .   T h o p er atio n   o f   ea c h   p h ase  ca n   b d iv id ed   in to   th r ee   d is tin ct  m o d es,  n am ely   m ag n etiza tio n ,   f r ee wh ee lin g ,   an d   d e m ag n etiza tio n ,   as  d e p icted   in   Fig u r e   9 .   Similar   to   Fig u r 6 ,   th r ed - c o lo r ed   cir cu it  o r   co m p o n en ts   r ep r esen th ac tiv co m p o n e n ts ,   wh ile  th b lack - co lo r ed   o n es a r p ass iv co m p o n en ts .   T o   f ac ilit ate  th ex p lan atio n   o f   th o p er atio n ,   let  u s   b eg in   b y   ex am in in g   th wav ef o r m   o f   th is   co n v er ter ,   wh ich   s tar ts   with   th m ag n etiza tio n   o f   p h ase  A.   T h is   is   ac h iev ed   b y   tu r n in g   ON  s witch es  S1   an d   S2 ,   as  s h o wn   in   Fig u r 9 ( a) .   Du r i n g   m ag n etiza tio n   in   th s h ar e d   s witch ,   th v o ltag ac r o s s   th win d in g   in   p h ase  is   eq u al  to   th in p u v o ltag e   Vd c,   r esu ltin g   in   th g en er atio n   o f   p o s itiv to r q u e.   A d d itio n all y ,   th e   in d u ctan ce   o f   p h ase  in cr ea s es.  So f t   ch o p p in g   b y   PW is   im p lem en ted   b y   m ea n s   o f   th f r ee wh ee lin g   an d   m ag n etiza tio n   m o d es,  ac h iev e d   b y   co m m u ta tin g   o n e   o f   t h s witch es  wh ile  m ain tain in g   t h o th e r   s witch   in   th "ON s tate  th r o u g h o u t   th e n tire   p er i o d ,   a s   d ep icted   in   Fig u r 9 ( b ) .   I n   t h is   m o d e,   s witch   S1   is   co m m u tated ,   wh ile  s witch   S2   r em ain s   ON  th r o u g h o u t th e   en tire   p er io d .   W h en   th p o s itio n s   o f   th r o t o r   an d   s tato r   ar alig n ed ,   th ac tiv atio n   o f   th d em a g n etiza tio n   m o d e   tak es  p lace .   Du r in g   th is   m o d e,   th f l o o f   cu r r e n in   th s tato r   is   h alted ,   an d   p h ase   B   tr an s itio n s   in to   m ag n etiza tio n   m o d e ,   as  d is p lay ed   in   Fig u r e   9 ( c) .   Swi tch es  S4   an d   S5   ar e   em p lo y ed   f o r   m a g n etiza tio n   m o d e   in   p h ase  B .   T h e   d e m ag n etiza tio n   m o d o f   p h ase  B   is   d ep icte d   in   Fig u r e   9 ( d ) ,   wh er e   s witch es  S4   an d   S5   ar e   d ea ctiv ated ,   th e r eb y   ca u s in g   p h ase  C   to   en ter   m ag n etiza tio n   m o d e.   I n   p h ase  C ,   s witch es  S2   an d   S3   ar e   u tili ze d   f o r   m ag n etiza tio n   m o d e.   I is   im p o r tan to   n o te  th at  s witch   S3   ca r r ies  th cu r r e n ts   o f   p h a s es  an d   C ,   wh ile   s witch   S5   ca r r ies  th cu r r en ts   o f   p h ases   B   an d   D,   as  illu s tr at ed   in   Fig u r 9 ( e ) .   T h is   s itu atio n   ar is es  wh en   p h ase   C   is   in   d em ag n etiza tio n   m o d an d   p h ase  tr an s itio n s   in to   d em ag n etiza tio n   m o d e.   L astl y ,   Fig u r 9 ( f )   p r esen ts   th f u n ctio n i n g   wh e n   p h ase  is   in   d em ag n etiza tio n   m o d an d   p h ase  co m m en ce s   m ag n etiza tio n   m o d e.   Fig u r 1 0   s h o ws  th s witch in g   s ig n al  o f   S2 ,   S1 ,   an d   S3   in   s h ar ed   s witch   co n v er te r   wh en   p h ases   an d   C   ar e   ac tiv e.   S2   is   co n tr o lled   b y   r o to r   p o s itio n ,   S1   a n d   S3   a r co n tr o lled   b y   r o to r   p o s itio n   an d   P W M.           Fig u r 8 .   4 - Ph ase  co n v er ter   s h ar ed   s witch             ( a)   ( b )   ( c)         ( d )   ( e)   (f)     Fig u r 9 .   4 - Ph ase  co n v er ter   s h ar ed   s witch   wo r k in g   co n d itio n : ( a)   m ag n etiza tio n   o f   p h ase  a,   ( b )   f r ee - wh ee lin g   o f   p h ase  A ,   (c )   m ag n etiza tio n   o f   p h ase  B   an d   d em ag n etiza tio n   o f   p h ase  A ,   ( d )   m a g n etiza tio n   o f   p h ase  C     an d   d em a g n etiza tio n   o f   p h ase  B ,   (e )   m ag n etiza tio n   o f   p h ase  an d   d em a g n etiza tio n   o f   p h a s C   an d   (f )   m a g n etiza tio n   o f   p h ase   an d   d em ag n etiza tio n   o f   p h ase  D   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   117 - 128   122           Fig u r 1 0 .   Switch in g   s ig n al  f o r   p h ase  an d   C   th r o u g h   s witch   S2 ,   S1 ,   S3   in   s h ar ed   s witch   co n v er ter       2 . 4   Switc hin g   st ra t eg y :   M iller   Fig u r 1 1   p r esen ts   th e   to p o l o g y   o f   th e   Miller   co n v er ter   d e s ig n ed   f o r   th e   SR 8 /6 .   T h is   p ar ticu lar   to p o lo g y   o f f er s   n o ta b le  ad v a n tag es,  n am ely   th d im in is h e d   co u n o f   p o wer   d ev ices  an d   th p o ten tial  f o r   in d ep en d en p h ase  co n tr o l.   Sp ec if ically ,   th is   to p o lo g y   s h a r ed   S1   f o r   p h ases   u n til  D.   Ho wev er ,   it  is   n o t   with o u t its   lim itatio n s .   On s u ch   d r awb ac k   is   th in ab ilit y   to   ac tiv ate  ce r tain   p h ases   s im u ltan eo u s ly .           Fig u r 1 1 .   4 - Ph ase  co n v e r ter   Miller       T h m ag n etiza tio n   o f   t h Miller   co n v e r ter   is   s h o wn   in   Fig u r 1 2 ( a)   b y   s witch in g   ON  th S1   an d   S2 .   Fig u r 1 2 ( b )   s h o ws t h f r ee wh ee lin g   co n d itio n ,   ac h ie v ed   b y   co m m u tatin g   s witch   S2   wh ile  m ain tain in g   th S1   in   th "ON s tate  th r o u g h o u t t h en tire   p er io d .   B ef o r t h r o to r   p o s itio n   is   alig n ed   with   t h e   s tato r ,   s witch es S1   an d   S2   s h o u ld   b e   OFF.  I ca n n o s im u ltan eo u s ly   m ag n etize   to   p h ase - B   s in ce   th er e   is   s till   r esid u al  cu r r en in   p h ase  A.   I is   n ec e s s ar y   to   s w itch   OFF  a ll  th s witch es  f o r   s ev er al  d eg r ee s   to   p r ev en th e   o v er lap   s itu atio n ,   wh ich   lead s   to   in ef f icien p o wer   co n s u m p tio n .   T h d e m ag n etiza tio n   o f   Miller   to p o lo g y   is   s h o wn   in     Fig u r 1 2 ( c ) .   Af ter   th c u r r e n o f   p h ase  b ec o m es  ze r o ,   p h ase  B   ca n   m ag n etize   as  s h o wn   in   Fig u r 1 2 ( d ) .   Fig u r 1 3   s h o ws  th e   s witch in g   s ig n al  o f   S1 ,   S2 ,   S3 ,   S4   in   t h Miller   co n v er ter   wh en   p h a s es  A,   B ,   an d   C   ar e   ac tiv e.   S1   is   co n tr o lled   b y   r o to r   p o s itio n ,   S2 ,   S3 ,   an d   S4   ar co n tr o lled   b y   r o to r   p o s itio n   an d   PW M.               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 1 2 .   4 - Ph ase  co n v er te r   Miller   wo r k in g   c o n d itio n ( a )   m ag n etiza tio n   o f   p h ase  A ,   ( b )   f r ee - wh ee lin g   o f   p h ase  A ,   ( c)   d em a g n etiza tio n   o f   p h ase  A ,   a n d   (d m a g n etiza tio n   o f   p h ase  B                 Fig u r 1 3 .   Switch in g   s ig n al  f o r   p h ase  A,   B ,   an d   C   th r o u g h   s witch   S1 ,   S2 ,   S3 ,   S4   in   Miller   co n v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         C o n tr o l str a teg co mp a r is o n   o f th 8 /6   s w itch ed   r elu cta n ce   mo to r   in   s ev era l in ve r ter     ( R o n a ld o   Ma r tu a )   123   3.   SI M UL A T I O N   T h co n tr o m o d el  an d   s tr ateg y   ar s im u lated   u s in g   MA T L AB /Si m u lin k .   Fig u r 1 4   s h o w s   th b lo ck   d iag r am   o f   th s im u latio n   in   MA T L AB .   S witch in g   lo g ic  will  d eter m in th co n d itio n   o f   th s witch in g   co m p o n en ts   th r o u g h   p o s itio n .   T h o u t p u o f   PI  b ased   s p ee d   co n tr o an d   s witch in g   l o g ic   will  d eter m in th s witch in g   co m p o n en ts ,   wh ich   ar co n tr o lled   b y   p o s itio n   an d   PW M.   I n   o r d er   to   ac cu r ately   r ep r ese n th m o to r   lo ad ,   g en er ic  m o d el  o f   th 8 /6   SR was   u t ilized .   T h s im u latio n   em p lo y e d   s et  o f   p ar am eter s   th at  ar illu s tr ated   in   T ab le  1 .   As  y o u   ca n   s ee   f r o m   t h s tato r   r esis tan ce   u n til  th cu r r en r ef er en ce ,   th e s ar th p a r am eter s   o f   SR 8 /6 .   T h o s p ar am ete r s   ar g o tten   f r o m   th ac tu al   SR 8 /6   th at  we   u s ed   f o r   th e   ex p er im en t.   T h e   lo ad   to r q u e   is   0 . 0 4   N. m .   s in ce   th a p p licatio n   o f   SR 8 /6   is   f o r   h o m a p p lian ce s   th at  h av a   s m all  lo ad   to r q u e.   T h e   o th er   r e aso n   is   b ec au s we  o n ly   a p p li ed   s m all  v o ltag to   th co n v e r ter   f o r   th ex p er im e n t.  E ac h   co n v er ter   is   p o we r ed   b y   3 5   V d c,   an d   th s witch in g   f r eq u en c y   is   1 0   k Hz.   I n   th is   s im u latio n ,   we   tr y   to   m ain tain   th e   s p ee d   o f   th e   SR at  8 0 0   r p m   u s in g   ea ch   to p o lo g y .   T h e   s im u latio n   r esu lt  d eter m in es  p ar am eter s   p h ase  f lu x ,   p h ase  cu r r en t,  to r q u elec tr ic,   an d   s p ee d   f o r   ea ch   c o n v er ter   to p o lo g y .           Fig u r 1 4 .   SR Ms b lo ck   d iag r a m   in   MA T L AB       T ab le  1 .   Par am eter s   o f   SR s im u latio n   D e scri p t i o n   To t a l   D C   v o l t a g e   S w i t c h i n g   c o n t r o l     S p e e d   c o n t r o l   S p e e d   r e f e r e n c e   Tu r n   o n   a n g l e   Tu r n   o f f   a n g l e     S t a t o r   r e s i st a n c e   Lo a d   t o r q u e   I n e r t i a   c o n s t a n t   V i sco u s   f r i c t i o n   c o e f f i c i e n t   U n a l i g n e d   in d u c t a n c e   A l i g n e d   i n d u c t a n c e   M a x i m u m   c u r r e n t   C u r r e n t   r e f e r e n c e   3 5   V   P W M   1 0   k H z     PI   8 0 0   r p m   30 o   45 o   1 0   Ω   0 . 0 4   N . m   0 . 0 0 0 5   k g . m 2   0 . 0 0 5   N . m.s   3 5   mH   1 5 0   mH   3   A   2 . 7   A       Mo v in g   o n   to   th s im u latio n   r esu lts ,   Fig u r es  1 5 - 1 7   p r o v i d co m p r eh e n s iv o v er v iew  o f   th AHB,  s h ar ed   s witch ,   an d   M iller   to p o lo g ies,  r esp ec tiv ely .   Fig u r 1 6   illu s tr ates  th p er f o r m an ce   o f   t h AHB  co n v er ter .   Fig u r es   1 5 ( a ) - 15 ( b )   s h o f l u x   an d   cu r r en ca p tu r e   o f   t h d ata  at  s p ec if ic   tim in ter v a b etwe en   0 . 4 7   an d     0 . 5   s ec o n d s .   Du r in g   s tead y - s tate   o p er atio n ,   th AHB  co n v er ter   s h o wed   m ax im u m   p h as cu r r en o f   0 . 6 7   A,   with   s witch in g   p er io d   o f   1 2 . 4 6   m s   f o r   ea ch   p h ase.   Mo r eo v er ,   th av e r ag p h ase  cu r r e n f o r   th AHB  was   r ec o r d e d   at  0 . 4 1   A.   Fig u r e   1 5 ( c)   s h o ws  th to r q u elec t r ic  r m s   in   s tead y - s tate   co n d i tio n s   at  0 . 0 4   N. m .     Fig u r 1 5 ( d )   s h o ws th at  s p ee d   co n tr o l is su cc ee d in g   in   r ea c h in g   th s etp o in t a 8 0 0   r p m .   Fig u r 1 6   illu s tr ates  th e   p er f o r m an ce   o f   t h Sh ar e d   Switch   c o n v er ter .   T h s im u latio n   r esu l ts   s h o wed   th at  it  h as  th s am p e r f o r m an ce   as  th AHB  C o n v er ter .   Fig u r es   1 6 ( a ) - 16 ( b )   s h o f lu x   an d   cu r r e n ca p tu r e   o f   th d ata  at  s p ec if ic  tim in ter v al  b etwe en   0 . 4 7   an d   0 . 5   s e co n d s .   Du r in g   s tead y   s tate  o p er atio n ,   th Sh ar e d   Switch   co n v er te r   s h o we d   a   m ax im u m   p h ase  c u r r e n o f   0 . 6 7   A,   with   s witch in g   p e r io d   o f   1 2 . 4 6   m s   f o r   ea ch   p h ase.   T h e   av e r ag p h ase  cu r r en f o r   th e   Sh ar ed   Switch   was  r ec o r d e d   at  0 . 4 1   A.   Fig u r e   1 6 ( c)   s h o ws  th e   to r q u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   117 - 128   124   elec tr ic  r m s   in   s tead y   s tate  co n d itio n   is   0 . 0 4   N. m .   Fig u r e   1 6 ( d )   s h o ws  th at   s p ee d   co n tr o is   s u cc ee d in g   to   r ea c h   th s etp o in t a t 8 0 0   r p m .   Ho wev er ,   Fig u r 1 7   s h o ws  th e   s im u latio n   r esu lt  f r o m   Miller   co n v er ter .   Fig u r es  1 7 ( a)   an d   17 ( b )   s h o w   th f lu x   an d   cu r r e n t.  T h e   cu r r en s h o ws  th o v er lap   co n d itio n   b etwe en   ea c h   p h ase.   T h is   cu r r en t   wav ef o r m   o cc u r r e d   b ec a u s th er is   n o e n o u g h   tim f o r   ea ch   p h ase  to   d em ag n etize .   As  y o u   ca n   s ee   in   Fig u r 1 7 ( b ) ,   wh en   p h ase  is   d em ag n etizin g ,   p h ase  B   is   d ir ec tly   m ag n etizin g .   T h s witch in g   p er io d   is   1 6 . 7 4   m s   f o r   ea ch   p h ase.     Fig u r 1 7 ( c)   s h o ws th to r q u elec tr ic  r m s   in   s tead y   s ta te  co n d itio n   is   0 . 0 3 3   N. m ,   b u t Fig u r 1 7 ( d )   s h o ws th at   th s p ee d   o f   th e   SR co n tr o ll ed   b y   Miller   c o n v e r ter   ca n no t   r ea ch   8 0 0   r p m .   T h m a x im u m   s p ee d   is   5 9 9   r p m .   Fo r   th is   r ea s o n ,   we  n ee d   to   ch a n g th p ar a m eter   o f   th Miller   to p o lo g y   f o r   d em ag n etizin g .   W n ee d   to   d ec r ea s e   th tu r n   o f f   a n g le  o f   th Miller   c o n v er te r .   T h n ew  p ar a m eter   is   ex p lain ed   in   T a b le  2 .       T ab le  2 .   New   p a r am eter   f o r   M iller   co n v er ter   D e scri p t i o n   To t a l   S p e e d   r e f e r e n c e     Tu r n   O n   a n g l e   Tu r n   O f f   a n g l e   5 0 0   r p m   30 o   41 o               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 1 5 .   AHB co n v er ter   s im u latio n   r esu lts   f o r   ( a)   p h ases   f lu x ,   ( b )   p h ases   cu r r en t,  ( c)   to r q u elec tr ic,     an d   ( d )   s p ee d   c o n tr o l               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 1 6 .   Sh ar ed   Switch   co n v er ter   s im u latio n   r esu lts   f o r   ( a )   p h ases   f lu x ,   ( b )   p h ases   cu r r e n t,    ( c)   to r q u elec tr ic,   an d   ( d )   s p e ed   co n tr o l               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 1 7 .   Miller   co n v e r ter   s im u latio n   r esu lts   f o r   ( a)   p h ases   f lu x ,   ( b )   p h ases   cu r r en t,   ( c)   to r q u elec tr ic,     an d   ( d )   s p ee d   c o n tr o l       T h n ew  s im u latio n   r esu lt  f o r   Miller   co n v er ter   is   d escr ib ed   in   Fig u r 1 8 .   Fig u r e s   1 8 ( a)   a n d   b 18 ( b )   s h o w   th f lu x   an d   c u r r e n t.  Fr o m   F ig u r 1 8 ( b ) ,   as  we  ca n   s ee ,   th cu r r e n d o es  n o s h o w   an y   o v er lap p in g   co n d itio n ,   an d   ea ch   p h ase  h as   tim f o r   d e - m a g n etizin g   its el f .   T h p ea k   c u r r e n s h o ws  0 . 8 1   with   th r m s   0 . 2 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         C o n tr o l str a teg co mp a r is o n   o f th 8 /6   s w itch ed   r elu cta n ce   mo to r   in   s ev era l in ve r ter     ( R o n a ld o   Ma r tu a )   125   A.   W ith   th is   cu r r en an d   v o lt ag ap p lied ,   th e   Miller   co n v e r ter   s till   ca n n o r ea ch   8 0 0   r p m .   T h p ar a m eter   is   m en tio n ed   as  th s p ee d   r ef er e n ce   b ec o m in g   5 0 0   r p m   to   f in d   o u th co n tr o m o d ellin g .   Fig u r 1 8 ( c)   s h o ws  th to r q u e   elec tr ic  p r o d u ce d   b y   th SR M,   an d   it sh o ws  0 . 0 3   N. m .   T h e   co n tr o l c a n   m ain tain   t h Miller   co n v e r ter   a t   5 0 0   r p m   as d escr ib ed   in   Fig u r 1 8 ( d ) .               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 1 8 .   Miller   c o n v e r ter   wi th   n ew  p ar am ete r s   s im u latio n   r esu lts   f o r   ( a)   p h ases   f lu x ,   ( b )   p h ases   cu r r en t,    ( c)   to r q u elec tr ic,   an d   ( d )   s p e ed   co n tr o l       4.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T   Fo r   th v er if icatio n   o f   th s p ee d   co n tr o m o d elin g ,   we  ar u s i n g   T MS3 2 0 F2 8 3 7 as  m icr o co n tr o ller   to   p r o ce s s   th s ig n al  an d   d ete r m in th s witch in g   o f   th MO SF E T .   T h is   d ev ice  is   p r o g r am m ed   in   MA T L AB .   Fig u r 1 9   s h o ws  th e   ex p er im en s etu p .   T h e x p er im e n ts   c o n d u cte d   in v o lv ed   th e   u tili za tio n   o f   AHB,  s h ar ed   s witch es ,   an d   Miller   co n v er te r s .   T h s witch in g   f r e q u en c y   u s ed   to   d r iv th MO SF E T   was  s et  to   1 0   k Hz,   w h ile  p o wer   s u p p ly   o f   3 5   Vo lts   was  co n n ec ted   to   p r o v id th e   n ec ess ar y   p o wer   to   th m o to r .   T h ex p er im en t   p ar am eter   an d   th SR p ar am eter   ar m en tio n ed   in   T ab le  1 .   T h SR Ms  m o to r   is   also   lo ad e d   b y   g en er a t o r   DC   to   s ee   th p er f o r m an ce   an d   ac t u al  s p ee d   o f   ea ch   to p o lo g y .             Fig u r 1 9 .   E x p e r im en tal  s etu p       Fig u r 2 0 ( a)   s h o ws p h ase  v o ltag A,   cu r r e n t A ,   s p ee d   co n t r o l,  an d   ac tu al   s p ee d   wh ile  lo a d e d .   As  y o u   ca n   s ee ,   wh e n   th e   p h ase  s tar ts   m ag n etizin g ,   th c u r r e n s tar ts   r is in g .   T h e   ex p e r im en s h o ws  th at  th p ea k   c u r r e n t   o f   th e   SR is   0 . 6 3   A,   w h ile  th s im u latio n   s h o ws  0 . 6 2   a n d   th cu r r en wav e f o r m   is   s lig h tl y   d if f er en t   b etwe en   th s im u latio n   a n d   th e x p er i m en t.  T h e   d if f er en ce   b etwe en   s im u latio n   a n d   e x p er im e n h ap p en ed   b ec a u s we   d id   not   m o d el  th ch ar ac ter is tic  o f   m ag n etiza tio n   o f   th ex p e r im en t,  th SR 8 /6 ,   i n   s im u latio n .   Sin ce   we  ar u s in g   th g en er ic  m o d el  in   th s im u latio n ,   th e   m ag n etiz atio n   ch ar ac ter is tics   ar d if f er en b etwe en   t h s im u latio n   an d   th ex p e r im en t   SR 8 /6 .   T h s p ee d   co n tr o l i s   wo r k in g ,   as we   ca n   s ee   f r o m   th s et  p o in t sp ee d   ( SP )   an d   ac tu al  v a lu ( PV) .   W h en   th 1 5   W   lo ad s   ar ap p lied   b y   clo s in g   th e   lo ad   s wi tch ,   th co n tr o ca n   m ain tain   th s p ee d   at  8 0 0   r p m .   I n   Fig u r 2 0 ( b ) ,   th s h ar e d   s witch   co n v er ter   r esu lts   also   s h o th s am p er f o r m a n ce   a s   th AH B   co n v er ter .   T h e   u n iq u ch ar ac t er is tics   o f   s h ar ed   s witch   co n v er ter   ar s h a r in g   a   s witch   f o r   th ad jace n t p h ase,   as  s h o wn   o n   th e   p h ase  v o ltag o n   L a n d   L c.   T h c u r r e n t h r o u g h   t h s witch   S2   is   s h o w in g   th e   cu r r en f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   117 - 128   126   p h ases   an d   C .   T h p ea k   cu r r en an d   th wav ef o r m   ar eq u al  with   th AHB  co n v er ter .   T h p ea k   cu r r en is   0 . 6 3   A.   T h e   s p ee d   c o n tr o l   is   also   wo r k in g ,   as  we  ca n   s ee   f r o m   th s et  p o in s p ee d   ( SP )   an d   ac tu al  v alu e   ( PV) .   W h en   th 1 5   W   lo ad s   ar e   ap p l ied   b y   clo s in g   th lo ad   s witch ,   th co n tr o l c an   m ain tai n   th s p ee d   at  8 0 0   r p m .   Fig u r 2 0 ( c)   s h o ws  th ex p er im en tal  r esu lt  o f   Miller   to p o lo g y .   T h c o m m u tatio n   a n g le  is   alr ea d y   r ed u ce d   ( it  h as   th s am p ar am eter   as  T ab le  2 ) ,   an d   th v o ltag f ig u r es   s h o th at   th p h ase  v o ltag an d   p h ase   v o ltag B   ar e   n o t   d em a g n eti ze d   an d   m ag n etize d   at   th s a m tim e.   T h er is   a   tim f o r   th p h ase  to   f u lly   d em ag n etize   u n til  th cu r r en is   ze r o ,   th en   co n tin u to   th n ex p h ase.   S1   ca r r ies  all   th p h ase  cu r r en s in ce   it   is   s h ar ed   f o r   all  o f   t h p h ases .   W h en   th m o to r   is   lo ad e d   wi th   1 5   W ,   th e   m o to r   ca n n o m a in tain   th s p ee d   at   8 0 0   r p m .   W ith   th is   co n d itio n ,   th m ax im u m   s p ee d ,   th Mille r   co n v er ter   ca n   r ea ch   is   5 5 0   r p m .   W ch an g th s et  p o in to   5 0 0   r p m   wh en   lo a d ed ,   a n d   af ter   t h at,   we  tr y   to   s witch   o f f   th e   lo ad ,   an d   th e   Miller   co n v er te r   ca n   m ain tain   th s p ee d   at  5 0 0   r p m .             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 2 0 .   P h ase  v o ltag e,   p h as cu r r en t,   ch an g in g   s etp o in o f   s p ee d ,   an d   s p ee d   co n tr o l m o to r   with   lo ad   f o r     ( a)   AHB,  ( b )   s h ar e d   s witch ,   an d   ( c)   Miller       5.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   p a p er   e x ten s iv el y   ex am in es  t h p r o p o s ed   co n tr o s tr ateg y   f o r   d r iv i n g   t h SR 8 /6   b y   m o d ellin g   t h s p ee d   c o n tr o i n   MA T L AB / Simu lin k .   T h e x p er im en u s in g   th e   T MS3 2 0 F2 8 3 7 d e v ice  with   f u n ctio n   b l o ck   lo g ic  in   MA T L AB / Simu lin k   was   also   p r o p o s ed   in   th is   r esear ch .   T h AHB,  Sh ar ed   Switch ,   an d   Miller   co n v er te r   ar e   u s ed   a n d   co m p ar e d   to   p r o v t h p r o p o s ed   co n tr o s tr ateg y .   T h s im u latio n   a n d   ex p er im en tal  r esu lts   s h o th at  th co n tr o l m o d el  ca n   d r iv a n d   co n tr o l th s p ee d   o f   th SR wi th   all  ty p es o f   co n v er ter s .   T h p e r f o r m an ce   in   th ex p er im en v alid ates  th s im u latio n   f o r   all  ty p es  o f   co n v er ter s ,   T h p er f o r m an ce   o f   th Sh a r ed   s witch   s h o ws  eq u al  with   th AHB  co n v er ter .   I n ter esti n g ly ,   th Sh ar ed   Switch   co n v er ter   o n ly   co n s is ts   o f   s ix   s witch es  an d   s ix   d io d es.  wh ic h   ar less   th an   AH B .   T h Mill er   co n v er ter   s h o ws  th f ewe s t c o m p o n en ts   n ee d e d   b y   o n ly   co n s is tin g   o f   f iv e   s witch es a n d   f iv e   d io d es,  b u t th p er f o r m an ce   o f   th e   Miller   co n v er te r   is   n o t   b etter   th an   th e   o th er   to p o lo g ies.  T o   s u m m ar ize,   th e   s h ar ed   s witch   co n v e r ter   o f f er s   a   p r ef er ab le  s o lu tio n   f o r   d r iv i n g   th SR with   an   ev en   n u m b e r   o f   p h ases .   T h is   p r ef er en ce   is   p r im ar ily   d u to   its   co s t - ef f ec tiv en ess ,   as it r eq u ir es f ewe r   co m p o n en ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.