I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   41 ,   No .   3 Ma r ch   20 26 ,   p p .   8 9 4 ~ 9 1 1   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 41. i 3 . p p   8 9 4 - 9 1 1          894       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Study o p erform a nce t he  3 - pha se i nduct i o n mo tor  t ha driv es  by  using  sca la a nd   v ector con trol  with  v a ria ble spe ed loa ding       O m ra n Ala beda lk ha m is B a ra n K a ra ha n,  İ bra him   İ diz,   H üs ey in Alpte k in,  E nv er   E d iz  E ro l   EFG   El e c t r i c a l   C o mp a n y AR - G C e n t e r D i y a r b a k ı r T ü r k i y e       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   3 0 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J an   1 6 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Feb   2 6 ,   2 0 2 6       In d u c ti o n   m o to r   p e rfo rm a n c e   a n d   e fficie n c y   g re a tl y   d e p e n d   o n   t h e   a p p li e d   c o n tro tec h n iq u e ,   p a rti c u larly   in   v a riab le -   a n d   fix e d - s p e e d   in d u strial   a p p li c a ti o n s.  Th is   p a p e r   a ims   t o   c o m p a ra ti v e ly   a ss e ss   sc a lar  c o n tr o a n d   v e c to c o n tro l   stra teg ies   fo r   th re e - ph a se   sq u irrel - c a g e   i n d u c ti o n   m o t o rs.   Us in g   a   sim u lati o n - b a se d   a p p ro a c h   in   M AT LAB/S imu li n k ,   sc a l a c o n tr o l   with   sin u so i d a p u lse   wid t h   m o d u lati o n   ( S P WM )   a n d   v e c to c o n tro wi th   sp a c e   v e c to m o d u lati o n   ( S VM )   a re   b u i lt   a n d   a n a l y z e d   u n d e c o n sta n t ,   v a riab le,  a n d   b id irec ti o n a l   sp e e d   lo a d i n g   situ a ti o n s   c h a ra c teristic  o a   d ri v e   sy ste m .   Th e   re su lt d e m o n stra te  th a v e c to c o n tro p r o v i d e g re a ter  sp e e d   re g u latio n   (a b o u 9 3 %   c o m p a re d   to   sc a lar  c o n tro l),   re d u c e d   t o r q u e   ri p p le   (a b o u t   9 7 %   c o m p a re d   t o   sc a lar  c o n tro l),   lo we c u rre n t   stre ss   (a b o u 9 4 %   c o m p a re d   to   sc a lar  c o n tro l) ,   a n d   imp ro v e d   d y n a m ic  re sp o n siv e n e ss   c o m p a re d   to   sc a lar  c o n tro l,   e sp e c ially   d u rin g   tran sie n o p e ra ti o n .   Th e   p a p e is  li m it e d   to   n u m e rica sim u lat io n s.  T h is  p a p e r b i g g e st  c o n tri b u ti o n   is  a   c lea r,   p ra c ti c a c o m p a riso n   w h ich   p ro v id e p e rfo rm a n c e -   a n d   c o st - o rien ted   g u i d e li n e fo se lec ti n g   a p p r o p r iate   in d u c ti o n   m o to c o n tro str a teg ies   in   se v e re a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   I n d u ctio n   m o to r   Scalar   co n tr o l   Sin u s o id al  p u ls wid th   Sp ac v ec to r   m o d u latio n   Var iab le - s p ee d   d r i v s y s tem s   Vec to r   co n tr o l   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 :   Om r an   Alab ed alk h am is     E FG E lectr ical  C o m p an y AR - GE   C en ter   Diy ar b ak ır T ü r k i y e   E m ail: o m r an . k h am is @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Asy n ch r o n o u s   m o to r s ,   p ar tic u lar ly   s q u ir r el  ca g e,   ar e   th o u g h to   b e   th m o s p r ev alen t   elec tr ical   d ev ices  in   in d u s tr ial  ap p licati o n s   in   r ec e n y ea r s ,   wh eth er   th ey   ar e   u s ed   as  g e n er ato r s   i n   win d   e n er g y   o r   m o to r s   in   p u m p s ,   elec tr ical  v eh icles,  f an s ,   elev ato r s   [ 1 ] - [ 8 ] ,   due   to   th eir   m an y   b en ef its   o v er   o th er   k in d s   o f   elec tr ical  d ev ices,  s u ch   as  s i m p le  s tr u ctu r e ,   lo f ab r icatio n ,   less   m ain ten an ce ,   r u g g e d n ess ,   lo co s t,  h ig h   ef f icien cy ,   r eliab ilit y   [ 9 ] - [ 1 2 ] ,   in   ad d itio n   t o   f aster   r esp o n s to   lo ad   d is co n n ec tio n   [ 1 3 ] .   Fu r th er m o r e,   I M   p r o d u ctio n   ca n   o p er ate   at  h ig h er   tem p er at u r es  an d   s p ee d s   th an   o th e r s   b ec a u s it  d o es  n o r eq u ir t h u s ag o f   r ar m ag n etic  m ater ials   [ 1 4 ] ,   [ 15] .   An   ef f ec tiv co n tr o ller   is   alwa y s   r eq u ir ed   to   m an a g th m o to r   p ar am eter s   an d   r eg u lat f lu x   an to r q u in   o r d e r   to   en h an ce   th p er f o r m an ce   o f   an   asy n ch r o n o u s   m o to r   d r iv e   [ 1 6 ] .   Sin ce   th r o to r   a n d   s tato r   cu r r en ts   ca n   ea s ily   co n t r o th m ag n etic  f lu x   an d   to r q u i n d ep en d en tly ,   DC   m ac h in es  wer cr u cial  in   th e   ea r ly   d ay s   o f   v ar iab le  s p ee d   d r iv ap p licat io n s .   In   ad d iti o n   to   lo ef f icien c y   o f   th I s p ee d   co n tr o l   tech n iq u es,  t h u s ag o f   asy n ch r o n o u s   m o to r   h as  b ee n   lim ited   to   th a p p licatio n s   t h at  h a v co n s tan s p ee d s   [ 1 7 ] - [ 1 9 ] .   T h s ca lar   co n tr o l,   also   ca lled   V/Hz,   an d   v ec to r   co n tr o l,  a ls o   ca lled   f ield - or ien ted   co n tr o l,  ar th e   two   m ain   co n tr o tech n iq u es  u s ed   to   r eg u late  asy n c h r o n o u s   m o to r   s p ee d .   T h f ir s s tr ateg y   is   s im p le   to   u s e,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S tu d o f p erfo r ma n ce   th 3 - p h a s in d u ctıo n   mo to r   th a d r ives b u s in g   s ca la r   … ( Omra n   A la b ed a lkh a mis )   895   in ex p en s iv e,   an d   p r o d u ce s   g o o d   s tead y   s tate  o u tco m es.  Nev er th eless ,   th is   s tr ateg y   p r o v id es  d elay ed   tr an s ien r ea ctio n ,   m ak in g   it  in ef f ec tiv wh en   d ea lin g   with   d y n am ic  s y s tem s   [ 2 0 ] .   C o n v er s ely ,   FOC   h as  a   q u ick   an d   s u p er i o r   tr an s ien t r e s p o n s d esp ite  b ein g   m o r c o m p licated   [ 2 1 ] - [ 2 3 ] .   Scalar   co n tr o in v o lv es  co n tr o llin g   th m ag n itu d o f   f r e q u e n cy   o r   v o ltag o f   s u p p ly   f ed   t o   m ac h in e.   T h V/f   co n tr o s tr ateg y   is   b ased   o n   th id ea   to   p r eser v e   co n s tan f lu x   o f   air   g ap   b y   ad ju s tin g   s tato r   f r eq u e n cy   an d   v o ltag in   o r d er   to   m ain tain   c o n s tan V/f   r atio   [ 2 4 ] .   T h o p en   lo o p   V/f   tech n iq u h as   in ad eq u ate  s p ee d   r eg u latio n .   Ho wev er ,   f lu x   in c r ea s es  an d   th g ap   b etwe en   th d esire d   an d   ac tu al  s p ee d s   d ec r ea s es  as  th V/f   r atio   r is es.  T h er ef o r e,   s p ee d   r eg u latio n   ca n   b en h an ce d   b y   alter in g   th V/f   r atio   [ 2 5 ] .   T h s q u ar o f   th e   ter m in al  v o ltag d eter m in es  th e   I M s   o u tp u to r q u e.   I n   th e   v o ltag e   c o n tr o ap p r o ac h ,   an   in cr ea s in   v o ltag is   u s ed   to   e n h an ce   to r q u e.   A   r ed esig n ed   PI  co n tr o ller   with   V/F  s ca lar   co n tr o l e n h an ce   b o th   s p ee d   an d   to r q u p er f o r m an ce .   Ho wev er ,   th is s u i s   th at  ter m in al  v o ltag h as  lim it  th at,   if   ex ce ed e d ,   will  h av d etr im e n tal  im p ac t o n   i n s u latio n   [ 2 6 ] .   Scalar   co n tr o is   o n ly   u s ed   in   ap p licatio n s   lik p u m p s   wh er th s y s tem s   d y n am ic  b eh av io r   p er f o r m an ce   r eq u i r em en ts   ar e   less   d em an d in g   [ 2 7 ] .   B ec au s e   t h s p ee d   o f   r o to r   will  b e   s o m ewh at  s lo wer   th a n   th s y n ch r o n o u s   s p ee d   an d   f r e q u en cy   is   o n ly   c o n tr o l   v ar ia b le  in   t h is   tech n iq u e,   t h m o to r s   s p ee d   is   u n ab le  t o   ac cu r ately   c o n tr o lled   [ 2 8 ] .   v o ltag s o u r ce   ın v e r ter s   h a v b ee n   ty p ically   u s ed   to   co n t r o s p ee d   b y   a d ju s tin g   f r eq u e n cy   an d   v o ltag e   [ 2 9 ] - [ 3 1 ] .   Field   o r ien ted   c o n tr o ( FOC ) ,   also   k n o wn   as  v ec to r   co n tr o l,  is   an   e f f ec tiv way   to   r eg u late  asy n ch r o n o u s   m o to r s   to r q u e,   s p ee d ,   o r   b o t h .   L i k to   DC   m ac h in es,   FOC   d iv id es  th e   co m p licated   s tato r   cu r r en ts   in to   two   o r th o g o n al   c o m p o n en ts ,   o n o f   wh ich   co n tr o ls   s p ee d   a n d   t h o t h er   elec tr o m ag n etic  t o r q u e .   FOC   h as  m o r e   s tab ilit y ,   q u ick   to r q u r esp o n s e,   a n d   p r ec is s p ee d   co n t r o [ 3 2 ] .   Acc u r ate  r o to r   f lu x   p lace m en t   m u s b o b tain ed   in   o r d e r   to   ca r r y   o u th f r am tr a n s f o r m atio n   [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   T h b est  p er f o r m an ce   o v er   th e   in v er ter   lo s s es is   o f f er ed   b y   h y s ter esis - b an d   p u ls e - wid th   m o d u latio n   ( PW M )   [ 3 5 ] .   Var io u s   co n tr o tec h n iq u es  h av b ee n   i n tr o d u ce d   in   th p ast  in   wh ich   th d ir ec to r q u co n tr o ( DT C )   h av p r o v e d   to   b e   m o s co m m o n ly   u s ed   tech n i q u e.   W ith   p r o m is in g   f ea tu r es  lik q u ick er   to r q u r esp o n s an d   en h an ce d   d y n a m ic  p er f o r m an ce ,   DT C   h as  b ec o m p o ten in s tr u m e n as  s h o wn   in   Fig u r e   1 Alth o u g h   t h ter m   DT C   o f ten   is   ass o ciate d   with   h y s ter esis   m eth o d s ,   we  ca n   class if y   also   in d ir ec s elf   co n tr o l   ( I SC )   as  DT C   m eth o d .   T h is   r o u te  is   f o llo wed   also   in   th s u r v ey   o n   DT C   s ch em es  g i v en   in   [ 3 6 ] .   T o r q u e   r ip p les  an d   s lo s tar tu p   wh en   lo ad   ch an g es   ar co m m o n   d r awb ac k s   o f   tr ad itio n al  DT C   [ 3 7 ] .   R ec en ad v an ce m e n ts   in   DT C   s y s tem s   in clu d th u s o f   u n if ied   f l u x   co n tr o s ch em [ 3 8 ] ,   s tato r   f lu x   v ec to r   co n tr o l   in   f ield   wea k en in g   r e g io n   [ 3 9 ] ,   [ 4 0 ] ,   f u zz y   lo g ic  [ 4 1 ] ,   FP GA  [ 4 2 ] ,   [ 4 3 ] .   An   ef f ec tiv e   co n tr o ller   f o r   th e   DT C   in d u ctio n   m o to r   d r i v m u s b c r ea ted   f o r   cr u cial   ap p licatio n s .   T h d if f icu lty   o f   an   ef f ec tiv e   PI  co n tr o ller   f o r   h ig h   p er f o r m an ce   in cr ea s es  s ig n if ican tly   s in ce   th I is   a   h ea v ily   c r o s s - co u p led   m ac h i n e.   C o n v e n tio n ally   th PI   c o n tr o ll er s   ar e   tu n e d   b y   Z ieg ler   Nich o ls   tu n i n g   m eth o d .   Ho wev e r ,   it  is   o b s er v ed   th at  th co n tr o ller   p er f o r m an ce   d eter io r ates  u n d er   v ar i ed   d r iv o p er atin g   co n d itio n s .   Stu d ies  o f   th e   liter atu r h a v r ev ea led   th at  t h a p p licatio n   o f   s to ch asti o p tim iz atio n   tech n iq u es   to   ac h iev th o p tim al  v alu es o f   PI  co n tr o ller s   is   b ec o m in g   m o r an d   m o r im p o r tan t   [ 4 4 ] - [ 4 9 ] .           Fig u r e   1 .   Sch em atic  d iag r am   o f   DT C   u s in g   VSI   f ed   I M       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 26 8 9 4 - 911   896   T h m o d if ied   DT C   co n tr o ller   u s ed   in   th p r o p o s ed   s tu d y   r ep lace s   th h y s ter esis   co n tr o ller s   f o r   to r q u a n d   f l u x   with   PI  c o n tr o ller s .   T h d r awb ac k   o f   co n v en tio n al  DT C   is   th at  th er r o r s   in   to r q ue ,   f lu x   ar e   with in   th d esig n ated   b an d   li m its ,   wh ich   r estricts   th r an g o f   s witch in g   s elec tio n   f o r   in v er ter   [ 5 0 ] ,   [ 5 1 ] .     I n   th e   m o d if ied   DT C   th e   d if f er en ce   b e twee n   th e   r ef er en ce   an d   ac tu al  s p ee d   is   p r o ce s s ed   b y   th e   s p ee d   PI  co n tr o ller   to   g en er ate   to r q u e   co m m an d   as sh o wn   in   Fig u r e   2   [ 5 2 ] ,   [ 5 3 ] .   Ab eb et  a l.   [ 5 4 ] ,   r esear ch er s   h av u s ed   s p ac v ec t o r   p u ls wid th   m o d u latio n   ( SVPW M)   m eth o d   t o   co n tr o l   th i n v e r ter   f ed   I M   u n d er   DT C   s tr ateg y   as  s h o w n   in   Fig u r e   3 Sh an k ar   [ 5 5 ] ,   b y   s ep ar atin g   th e   m o to r f lu x   a n d   to r q u c o m p o n en ts ,   s ca lar   co n tr o l   an d   v ec to r   c o n tr o l   in cr ea s p er f o r m an ce ,   in clu d i n g   q u ick e r   r ea ctio n   tim es,  m o r ac c u r ate  s p ee d   an d   to r q u e,   a n d   less   h a r m o n ic  d is to r tio n .   B u th is   s tu d y   h as  n o a p p lied   u n d er   v ar io u s   lo a d   an d   s p ee d   co n d itio n s .   DT C   h as  h ig h e r   d y n am ic  r esp o n s e   th an   FOC ,   h o wev er   it  h as  is s u es  lik e   ex ce s s iv to r q u r ip p le   [ 5 6 ] - [ 5 8 ] .   T h e r ar e   s ev er al   way s   to   r e g u late  a n   asy n c h r o n o u s   m o to r s   s p ee d s u ch   as c o n tr o o f   r o to r   r esis tan ce   [ 5 9 ] .           Fig u r 2 .   Sch em atic  d iag r am   o f   DT C   u s in g   PI  co n tr o ller s           Fig u r e   3 .   Sch em atic  d iag r am   o f   DT C   u s in g   PW M       I n d ir ec t v ec to r   co n tr o l f o r   asy n ch r o n o u s   m ac h in h as p r esen ted   in   [ 6 0 ] ,   wh ich   p r o v id h ig h   d y n am ic   r esp o n s es  f o r   an y   s p ee d   as  s h o wn   in   Fig u r e   4 .   m o d ellin g   an d   s im u latio n   o f   in d i r ec v ec to r   co n tr o f o r   asy n ch r o n o u s   m ac h in d r iv e   u s in g   two   a n d   f iv le v el  in v e r ter s   h as  b ee n   p r esen ted   in   [ 6 1 ] - [ 6 3 ] .   Hasan   et  a l.   [ 6 4 ] ,   p er f o r m an ce   o f   s p ee d   f o r   asy n ch r o n o u s   m ac h in u s in g   v ec to r   co n tr o h as  b ee n   p r esen ted .   T h m ai n   f o cu s   is   to   m o n ito r   th e   d y n a m ic  s p ee d   p e r f o r m an ce   o f   asy n ch r o n o u s   m ac h in e.   T h e   o u t co m d em o n s tr ates  th at  p r esen ted   tech n iq u e   h as  a   n eg lig ib le  elec tr o m ag n etic  t o r q u r i p p le.   Kh o u r y   et  a l.   [ 6 5 ] ,   cu r r e n co n t r o ller   an d   s p ee d   co n tr o ller   h av b ee n   d esig n ed   u s in g   PID   an d   f iel d   wea k en in g   tech n i q u es,  co n s eq u en tly ,   th s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S tu d o f p erfo r ma n ce   th 3 - p h a s in d u ctıo n   mo to r   th a d r ives b u s in g   s ca la r   … ( Omra n   A la b ed a lkh a mis )   897   p r o d u ce d   g o o d   tr an s ien a n d   s tead y   s tate  r esp o n s es  a n d   r ea ch ed   t h in te n d ed   s p ee d Ma n y   ap p r o ac h es  h av e   b ee n   cr ea ted   an d   r esear ch ed   i n   r elatio n   t o   th l o w - s p ee d   o p er atio n   o f   s en s o r - less   v ec to r   c o n tr o l   [ 6 6 ] ,   [ 6 7 ] .   Fu k u m o to   et  a l.   [ 6 8 ] ,   Sev er al   o b s er v e r s   ar a d d ed   to   th s e n s o r - less   v ec to r   c o n tr o to   im p r o v e   p er f o r m a n ce .   As  r esu lt,  cir cu it  co m p le x ity   r is es  as  s h o wn   [ 6 9 ] .   T h p er f o r m i n g   o f   in d ir ec t   v ec to r - c o n tr o lled   asy n ch r o n o u s   m ac h in e   h as  b e en   p r o p o s ed   with   m an y   lev el  in v er ter s   at  [ 7 0 ] .   Sp ac v ec to r - b ased   m u lti - lev el   in v er ter   ( ML I )   s u p p lied   v ec t o r - co n t r o lled   asy n c h r o n o u s   m ac h in e   an aly s is   f o r   o p er atio n   o f   lo w - s p ee d ,   as   illu s tr ated   in   Fig u r e   5 ,   h as  b ee n   p r esen ted   in .   Mo t o r   p er f o r m an ce   is   n eg ativ ely   im p ac ted   b y   v ar iatio n s   in   lo a d   s p ee d .   T h is   cir cu m s tan ce   is   o n o f   th p r o b lem s   th at  h as  b ee n   s tu d ied   f r o m   th p ast  to   th p r esen t;   r ec o m m en d atio n s   an d   s o lu tio n s   h av b ee n   d ev elo p ed   [7 1 ].   J ain   et  a l.   [7 2 ] ,   it  is   o b s er v e d   th a it  im p r o v es  th p er f o r m an ce   o f   co n v en tio n al  co n tr o tech n iq u es  wh en   co m b i n ed   with   p r o p o r tio n al - in teg r al - d er iv ativ ( P - PIPI D)   co n tr o ller   [7 3 ].   Ma n y   s t u d ies  h av p r o p o s ed   co n tr o ls   lik f l u x   to   im p r o v th p er f o r m an ce   o f   s p ee d   co n tr o [7 4 ] .   T h er ar e   tech n i q u e s   s u ch   as  Kalm an   Fil ter ,   p lace m en t ,   ad ap tiv e ,   f in ite  elem en ts ,   o b s er v er   b ased ,   m atr ix   th eo r y ,   s en s o r - less   [ 7 5 ] - [ 84 ].           Fig u r 4 .   Sch em atic  d iag r am   o f   in d ir ec v ec to r   c o n tr o l           Fig u r 5 .   T h co n ce p t f o r   m u lt i - lev el  in v er ter s   s ch em atic  d i ag r am       I n   s p ee d   co n tr o l,  s o m n u m e r ical  an aly tic  tech n iq u es  ar d ir ec tly   ap p lied   s u ch   as  tech n iq u es  o f   in ter p o latio n   [ 8 5 ] - [8 8 ] .   T h e   p er f o r m a n ce   o f   th e   PI  s p ee d   co n tr o ller ,   wh ic h   was  d e v elo p ed   f o r   in d ir ec t   v ec to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 26 8 9 4 - 911   898   co n tr o l,  is   ex am i n ed   f o r   th c o n tr o s y s tem s   o p tim al  r esp o n s in   [ 89 ].   T h e   f u zz y   lo g ic  c o n tr o ller s ettlin g   tim an d   d y n a m ic  r esp o n s to   ab r u p lo a d   f l u ctu atio n s   a r co m p ar ed   with   th e   PI  c o n tr o ller h as  b ee n   p r esen ted   in   [ 9 0 ] .   Ho lm es  et  a l.   [9 1 ]   a   c o m p ar is o n   o f   cu r r en co n tr o tech n iq u es  b ased   o n   h y s ter esis   an d   PI   h as  b ee n   p r esen ted .   Kh r is n an d   Mo h a n   [9 2 ] ,   an aly s is   o f   p er f o r m an ce   f o r   v ec to r   c o n tr o lled   asy n ch r o n o u s   m ac h in with   in d ir ec t   v ec to r - co n tr o lled   tech n iq u es  was  p r o p o s ed .   B ased   to   th e   v ar i ab les  o f   m ag n eti c   s atu r atio n   th at  h av b ee n   p r o v id ed   in   [ 9 3 ] ,   [ 9 4 ] ,   th c o n v en tio n al   cu r r e n d is tr ib u tio n   ap p r o ac h   u s u ally   p r o v id es  th id ea d - ax is   cu r r en to   b u ild   s tab le  f lu x   lin k ag e.   T h m ax im u m   to r q u p e r   am p er ( MT PA)   tech n iq u e   is   co n s id er   as  an   a d v an ce d   v ec to r   c o n tr o l   tec h n i q u h as  b ee n   p r esen te d   in   [ 9 5 ] ,   m a n y   n o n lin ea r   co n tr o tech n iq u es  av ailab le  s u ch   as  co n tr o o f   n e u r al  n etwo r k   [ 9 6 ] - [ 1 0 0 ] .   I n   Fig u r 6 ,   T h g au s s ian   p r o ce s s - b ased   cu r r en d is tr ib u t io n   ap p r o ac h   was  p u o u in   [ 1 0 1 ] .   T h is   tech n iq u ca n   p r o d u ce   h ig h - p er f o r m a n ce   o u tp u t   to r q u a n d   in cr ea s th e   ac cu r ac y   o f   s y n ch r o n o u s   m ac h in cu r r en t   d is tr ib u tio n   [ 1 0 2 ] - [ 1 0 6 ] .   T ab le  1   h as  p r o v id e d   q u a litativ co m p ar i s o n   b etwe en   co n t r o l te ch n i q u e s   co m p ar ab le  s tu d ies in   th lit er atu r e,   in   a d d itio n   to   m en tio n in g   th a d v an tag es  an d   d is ad v a n tag es o f   ea c h   tec h n iq u e.           Fig u r 6 .   C u r r e n t d is tr ib u tio n   m o d el - b ased   v ec to r   c o n tr o l       T ab le  1 .   b r ief   d escr ip tio n   o f   co n tr o l m et h o d s   R e se a r c h   C o n t r o l   a p p r o a c h   P o si t i v e s   D r a w b a c k s   B h a t i   a n d   Y a d a v   [ 1 6 ]   D i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   f a st e r   t o r q u e   r e sp o n se   P o o r   l o w - sp e e d   p e r f o r ma n c e ,   p a r a me t e r   sen s i t i v i t y ,   h i g h   t o r q u e ,   a n d   f l u x   r i p p l e s   S a l a h u d d i n   e t   a l .   [ 2 2 ]   FM - P I ,   o r   f i x e d - mo d e   p r o p o r t i o n a l   i n t e g r a l ,   s p e e d   c o n t r o l l e r   b e t t e r   p e r f o r ma c e   w h e n   t h e   t i m e   i r i si n g   N o t   s u i t a b l e   f o r   w i d e   sp e e d   r a n g e   c o n t r o l ,   s t e a d y - s t a t e   e r r o r   u n d e r   n o n l i n e a r i t i e s   S h a r ma   a n d   G a r g   [ 3 4 ]   F O C ,   V / f   S i mp l e   i m p l e me n t a t i o n ,   l o w   c o s t   P o o r   d y n a mi c   r e s p o n s e ,   l o w   a c c u r a c y   A l l i r a n i   a n d   Jag a n n a t h a n   [ 4 3 ]   D TC   f o r   v o l t a g e   i n v e r t e r   To r q u e   a n d   f l u x   c o n t r o l   i n d e p e n d e n c e ,   r o b u st n e ss   V a r i a b l e   sw i t c h i n g   f r e q u e n c y ,   S e n s i t i v i t y   t o   me a su r e me n t   e r r o r s   G o e l   e t   a l .   [ 5 3 ]   P I   c o n t r o l l e r ,   D TC   Jay a   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h h a s   b e e n   u s e d   f o r   a d j u s t i n g   t h e   s p e e d   P I   c o n t r o l l e r g a i n   p a r a me t e r s.   p o o r   d i v e r s i t y   c o n t r o l   A l e x a n d e r   e t   a l .   [ 6 1 ]   I n d i r e c t   v e c t o r   c o n t r o l   F a st   d y n a mi c   r e s p o n s e ,   s u i t a b l e   f o r   w i d e   sp e e d   r a n g e   sl i p   c a l c u l a t i o n   i s   n e e d e d ,   s e n so r   r e q u i r e m e n t   A n sa n i   a n d   D e sh p a n d e   [ 6 2 ]   I n d i r e c t   v e c t o r   c o n t r o l   u si n g   a n d   f i v e   l e v e l   i n v e r t e r s   Lo w e r   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n ,   b e t t e r   v o l t a g e   u t i l i z a t i o n   C o m p l e x   c o n t r o l   a n d   mo d u l a t i o n ,   b a l a n c i n g   D C   l i n k   v o l t a g e s   S i l v a   a n d   A r a y a   [ 6 6 ]   V a r i a b l e   s p e e d   v e c t o r   c o n t r o l   H i g h   e f f i c i e n c y ,   f l e x i b l e   o p e r a t i o n ,   p r e c i si o n   H i g h e r   c o m p l e x i t y ,   m o r e   d i f f i c u l t   t o   i mp l e m e n t   Jai n   e t   a l .   [7 2 ]   M u l t i - l e v e l   i n v e r t e r   o f   v e c t o r   c o n t r o l   R e d u c e d   m o t o r   s t r e ss,   l o w   h a r m o n i c   d i st o r t i o n   ( TH D )   P r o t e c t i o n   c h a l l e n g e s,   m o r e   h a r d w a r e   c o m p o n e n t s   A r u l m o z h i y a l   e t   a l .   [9 0 ]   S c a l a r   sp e e d   c o n t r o l   u s i n g   c u r v e - f i t t i n g   m e t h o d   F l e x i b i l i t y ,   sm o o t h e r   p e r f o r m a n c e ,   i mp r o v e d   a c c u r a c y   o v e r   l i n e a r   V / f   c o n t r o l   P a r a me t e r   d e p e n d e n c y ,   l i m i t e d   r o b u st n e s s,  n o t   s u i t a b l e   f o r   h i g h - p e r f o r m a n c e   d r i v e s   W a n g   e t   a l .   [9 4 ]   V e c t o r   c o n t r o l   w i t h   c o n st a n t   Dc - l i n k   v o l t a g e   B e t t e r   d y n a mi c   p e r f o r ma n c e ,   r e d u c e d   c o n t r o l   b u r d e n   R e d u c e d   e f f i c i e n c y ,   h i g h e r   sw i t c h i n g   h a r m o n i c s   a t   l o w   s p e e d s   P a n c h a l   e t   a l .   [ 1 0 3 ]   D i st r i b u t i o n   o f   c u r r e n t e c h n i q u e   b a s e d   o n   p r o c e ss   g a u ssi a n   To r q u e   o p t i m i z a t i o n ,   p r e d i c t i v e   c a p a b i l i t y ,   r e d u c e d   t h e r ma l   st r e ss   C o m p l e x   i m p l e m e n t a t i o n ,   c o m p u t a t i o n a l l y   e x p e n si v e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S tu d o f p erfo r ma n ce   th 3 - p h a s in d u ctıo n   mo to r   th a d r ives b u s in g   s ca la r   … ( Omra n   A la b ed a lkh a mis )   899   No wad ay s ,   u s in g   o f   elec tr ic  m o to r s   h as  b ec o m in d is p en s ab le  b ec au s th e y   ar e   u s ed   i n   s o   m an y   d if f er en in d u s tr ial  ap p licatio n s .   Un f o r tu n ately ,   th g r ea m ajo r ity   o f   th ese  m o to r s   ar m o d est,  with   p o wer   o u tp u ts   th at  d o n t   g o   a b o v e   f ew  k ilo watts,  an d   th e y   u s u all y   h av e   lo ef f icien c y   ( o n ly   5 0 %).   T h is   in d icate s   th at  th m o to r   d o es  n o t u r n   h alf   o f   it s   p o wer   i n to   p r o d u ctiv wo r k .   Sin ce   m o to r   p e r f o r m a n ce   d e p en d s   p r im ar ily   o n   th co n tr o s tr ateg y   u s ed ,   n ew  th eo r ies  wer s u g g ested   to   co n tr o th ese  m o to r s ,   as  in   v ec to r   an d   s ca lar   co n tr o l.   T h is   s tu d y s   s i g n if ican ce   s tem s   f r o m   b ein g   a b le  to   p r o v i d th e   in v es to r   with   m ea n s   to   s elec th p r ef er r ed   c o n tr o l m et h o d   t o   o p er ate  t h m o to r   with   th h ig h est p o s s ib le  ef f icien cy .   Acc o r d in g   to   ab o v e,   th e   g o al   o f   th is   s tu d y   is   to   im p r o v m o d el   u s es  s ca l ar   an d   v ec t o r   co n tr o m eth o d s   to   d r iv e   3 - p h ase  s q u ir r el  ca g in d u ctio n   m o to r .   ad d itio n ally   t o   co m p ar is o n   b etwe en   s ca lar   an d   v ec to r   co n tr o to   an al y ze   p er f o r m an ce   o f   ea ch   s y s tem   wh en   o p er atin g   t h m o to r   o n   a   lo ad   with   b o th   co n s tan an d   v ar ia b le  s p ee d s ,   f o r   u s in g   it in   p r ac tical  ap p licatio n s   wh i ch   d ep e n d in g   o n   t h is   k in d   o f   e lectr ic  m o to r .   T h r esu lts   ar s o   im p o r tan b ec au s th ey   o f f e r   a   u s ef u p r ac tical  co m p ar is o n   b etwe e n   v ec to r   a n d   s ca lar   co n tr o o f   an   asy n ch r o n o u s   m ac h in u n d er   ac t u al  v a r iab le - s p ee d   an d   b id ir ec tio n al   lo ad in g   s itu atio n s .   T h f in d in g s   s h o th at  th ch o ice  o f   co n t r o ap p r o ac h   h as   d ir ec im p ac o n   in v er ter   p er f o r m a n ce ,   to r q u r ip p le,   s p ee d   ac c u r ac y ,   an d   cu r r en s tr ess .   T h is   p r o v id es   en g in ee r s   an d   r esear ch er s   with   p r ec is g u id elin es  f o r   s elec tin g   s u itab le  m o to r   co n tr o m eth o d s   b ased   o n   co s an d   p er f o r m an ce   cr iter ia.   T h s im u latio n   f r a m ewo r k   th at  h as b ee n   g i v en   is   also   h elp f u l r eso u r ce   f o r   f u tu r s ch o lar ly   an d   b u s in ess   s tu d y .       2.   M E T H O D   I n   th is   r esear c h ,   th e   m eth o d   o f   d r iv i n g   th r ee - p h ase  v o ltag in v er ter   u s in g   th tec h n iq u e s   o f   s p ac e   v ec to r   m o d u latio n   ( SVM)   an d   s in u s o id al  p u ls wid th   m o d u latio n   ( SP W M)   h as   b ee n   ex p lain ed ,   wh ich   later   f o r m   th b asis   f o r   two   d r iv i n g   m o d els  b ased   o n   v ec t o r   co n tr o an d   s ca lar   co n tr o r esp e ctiv ely .   T h m o d els  h av b ee n   cr ea ted   u s in g   t h MA T L AB /S im u lin k   en v ir o n m en t.  I n   ad d itio n   to   c r ea tin g   a   m o d el  r ep r esen tin g   a   co n s tan t -   an d   v ar iab le - s p ee d   lo ad ,   wh ic h   h as   b ee n   ap p lie d   to   th e   d r iv en   m o to r   b y   u s in g   v ec to r   a n d   s c alar   co n tr o l m eth o d s ,   th e n   p er f o r m an ce   o f   s y s tem   h as b ee n   co m p ar ed   in   ea ch   ca s e.     2 . 1 .     P rinciple o f   s ca la c o nt ro l   W h en   th r ee - p h ase  in d u ctio n   m o t o r   is   s u p p lied   with   a   c o n s tan v o ltag a n d   f r eq u en c y ,   it  o f ten   o p er ates  as  co n s tan t - s p ee d   m ac h in e.   Ma n y   i n d u s tr ial,   s cien tific   r esear ch ,   an d   elec tr ic al  s y s tem s   r eq u ir co n tr o llab le  ( v ar iab le  s p ee d )   i n d u ctio n   m o to r s   th at  ca n   b d r iv en   b y   p r ec is ely   ad ju s tin g   th e ir   s p ee d s .   I n   r ec e n y ea r s ,   as  r esu lt  o f   th in cr ea s o f   h ar d war d ev ices  u s ed   in   ap p licatio n s ,   th n ee d   to   f in d   m ec h an is m s   to   d r iv in d u ctio n   m o to r s   ac co r d in g   to   th c o n tr o p ar am eter s   r eq u ir ed   in   th o s ap p licatio n s   h as in cr ea s ed .   Scalar   co n tr o l   is   th e   co n tr o o f   o n l y   th e   am p litu d es  o f   th e   c o n tr o l   v ar iab les,  n eg lectin g   th ef f ec ts   o f   th in ter co n n ec tio n   b etwe en   th ese  v ar iab les in   th in d u ctio n   m ac h in e.   Fo r   e x am p le,   b y   c o n tr o llin g   th v o ltag e   am p litu d e,   th e   f lu x   ca n   b c o n tr o lled ,   a n d   b y   c o n tr o llin g   th f r eq u en cy   o r   s lip ,   th to r q u ca n   b e   co n t r o lled .   T h er ef o r e,   th co n tr o alg o r ith m   ca n   b c o n s id er   as  co n t r o llin g   th m o t o r   b y   ch an g in g   th f r eq u en cy   a n d   v o ltag to g et h er   wh ile  m ain ta in in g   co n s tan r ate  o f   ch an g ( V/f   co n s tan t) ,   b y   s u p p ly i n g   th m o to r   with   a   v o ltag in v e r ter   th at  ad o p ts   th p r in cip le  o f   SP W M .   Fig u r 7   h as  d em o n s tr ated   th e   clo s ed   lo o p   co n tr o u s ed   t o   d r iv th r ee - p h ase  in d u ctio n   m o to r   u s in g   th co n tr o p r i n cip le  V/f .   T h e   o p er atin g   f r e q u en c y   h as  b ee n   d eter m in ed   b ased   o n   t h r eq u ir ed   s p ee d   an d   th e   r o tatio n al  s p ee d   m ea s u r e d   b y   th m o to r .   PI  c o n tr o ller   h as  u s ed   to   r eg u late   th s lip   in   o r d er   t o   m ain tain   th e   m o to r   s p ee d   at  th d esire d   v alu e.   W h er th ( 1 )   h as  u s ed   to   lin k   th e   co n tr o v ar ia b les  f lu x   Ф ,   v o ltag e   V,   an g u lar   f r eq u e n cy   ω.       = 1 2   ( 1)           Fig u r 7 .   C lo s ed   lo o p   co n tr o u s in g   co n tr o l p r in ci p le  V/f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 26 8 9 4 - 911   900   T h r esu ltin g   f r eq u e n cy   is   u s ed   to   d eter m i n th e   am p litu d an d   a n g le  o f   th v o ltag e   u s ed   in   SP W M   th at  will  d r iv th in v e r ter .   Dr iv in g   s y s tem s   b ased   o n   s ca lar   co n tr o h a v s o m wea k n ess es  in   th eir   p er f o r m an ce ,   b u t th ey   ar ea s y   to   im p lem en t a n d   ar wid ely   u s ed   in   in d u s tr ial  ap p licatio n s .   B u t it  h as b ec o m less   im p o r tan n o wad ay s   d u t o   th s u p er io r   p er f o r m a n ce   o f   v ec to r   co n tr o l - b ased   d r iv in g   s y s tem s   r eq u ir ed   in   m o s t a p p licatio n s .     2.1.1.  Sin us o ida pu ls widt h m o du la t io ( SPWM )   T h ty p ical  cir cu it  o f   th r ee - p h ase  v o ltag i n v eter   th at  u s es  th p u ls wid th   m o d u lati o n   ( PW M)   p r in cip le  is   d e p icted   in   Fig u r 8 .   T h o u tp u t   s ig n al  is   f o r m ed   b y   th e   s ix   elec tr o n ic   s witch es,  n u m b er ed   S 1   th r o u g h   S 6 .   W h er it  is   d r iv en   u s in g   s witch in g   v ar iab les  a,   a ,   b ,   b c ,   c .   W h en   th u p p er   tr an s is to r s   ar clo s ed   ( s wit ch ed   o n )   th v alu es  o f   a ,   b ,   a r all  eq u al  to   1 .   W h ile  th lo wer   tr a n s is to r s   ar o p e n   ( s witch ed   o f f )   wh ich   m ea n s   th v alu es  o f   a ,   b ,   c   a r all  eq u al  to   0 .   T h er ef o r e,   th o p e n   an d   clo s e   s tates  o f   th u p p er   tr an s is to r   ca n   b u s ed   to   d ete r m in th o u tp u v o ltag e.   W h e n   ap p ly i n g   th e   s ca lar   co n tr o s y s tem ,   in v er ter   h as  b ee n   d r i v en   b y   SP W m eth o d .     2 . 2 .     P rinciple o f   v ec t o c o nt ro l   T h e   d i s c o v e r y   o f   v e c t o r   c o n t r o l   d a t e s   b a c k   t o   e a r l y   1 9 7 0 ,   T h i s   m e t h o d   h a s   b e e n   u s e d   t o   d e m o n s t r a t t h a t   i n d u c t i o n   m o t o r s   c a n   b e   d r i v e n   a s   i f   t h e y   w e r e   DC   m o t o r s .   C o n s e q u e n tl y ,   i t   o f f e r s   g o o d   d r i v e   e f f i c i e n c y   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r s .   V e ct o r   c o n tr o l   d e a ls   wi t h   t h e   a m p l i t u d a n d   p h a s e   a n g l e   o f   t h e   m o t o r s   v e c t o r   v a r i a b l es .     I t   d e c o u p l e s   b o t h   v e c t o r   o f   s t a to r   a n d   r o t o r   c u r r e n t   s o   t h e y   c a n   b e   c o n t r o l l e d   s e p a r at e l y ,   g i v i n g   a   f a s t   r es p o n s e .     2 . 2 . 1 .   P rinciple o f   pu ls widt h m o du la t io ( P WM )   us ing   s pa ce   v ec t o mo du la t io ( SVM )   SVM   m eth o d   is   o n o f   th m o s co m m o n   SVM   m eth o d   u s ed   in   m o d er n   d r iv s y s tem   ap p licatio n s .   T h clo s ed   l o o p   co n tr o th at   u s es  SVM   to   d r iv a   th r ee - p h as in d u ctio n   m o to r   ca n   b s ee n   in   Fig u r e   8.   PW M   u s in g   s p ac v ec t o r   r e f er s   t o   s p ec if ic  s eq u e n ce   o f   s witch in g   th e   u p p er   tr an s is to r   s ta te  o f   th r e e - p h ase   v o ltag in v er te r .   T h ey   a r em p lo y ed   f o r   m o r d ep e n d ab le  u tili za tio n   o f   th v o ltag s o u r ce   an d   to   p r o d u ce   less   d is to r ted   h ar m o n ics in   th o u t p u t v o ltag es o r   in   th e   cu r r e n ts   d eliv er ed   to   t h p h ases   o f   an   AC   m o to r .           Fig u r 8 .   C lo s ed   lo o p   co n tr o u s in g   SVM       I n   ( 2 )   an d   ( 3 )   h av s h o wn   th r elatio n s h ip   b etwe en   th v e cto r   o f   th s witch in g   v ar iab le   [   ,   , ]   an d   b o t h   th lin v o ltag v ec to r   [        ] an d   th p h ase  v o ltag v ec to r   [     ] r esp ec tiv ely :     [    ] =  [ 1 1 0 0 1 1 1 0 1 ] [ ]   ( 2 )     [    ] =  3 [ 2 1 1 1 2 1 1 1 2 ] [ ]   ( 3 )     As  s h o wn   in   Fig u r 9 ,   th er e   a r eig h p o s s ib le  co n f i g u r atio n s   f o r   th o p en - clo s m atr i x   o f   th u p p er   elec tr o n ic  s witch es.  Sin ce   th o p en   an d   clo s s tates  o f   th lo wer   s witch es  ar ex ac tly   o p p o s ite  to   th o s o f   th u p p er   s witch es,  it  will  b e   ea s ier   to   d eter m in e   th em   af ter   d et er m in in g   th e   s tate  o f   th u p p e r   s witch es.  B ased   o n   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   we  ca n   f in d   th e   o ctal  s witch in g   v ec to r s ,   th e   r esu ltin g   p h ase  v o ltag es,  an d   th r esu lt in g   lin e   v o ltag es in   ter m s   o f   th DC   s u p p ly   v o ltag V dc .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S tu d o f p erfo r ma n ce   th 3 - p h a s in d u ctıo n   mo to r   th a d r ives b u s in g   s ca la r   … ( Omra n   A la b ed a lkh a mis )   901       Fig u r 9 .   T h r ee - p h ase  v o ltag in v eter   u s es PW p r in cip le       w h er it is :      = [         ]       = 2 3 [ 1 1 2 1 2 0 3 2 3 2 1 2 1 2 1 2 ]       = [         ]       w h er f   r ef er s   to   th v o ltag o r   cu r r e n t v ar iab le.   T o   ap p l y   PW u s in g   s p ac e   v ec to r ,   th v o ltag eq u atio n s   in   th r e f er en ce   s y s tem   ab ca n   b co n v er ted   to   th r e f er en ce   s y s tem   o f   s tato r   d q ,   wh ich   co n s is ts   o f   th h o r izo n tal  d   an d   v er tical  q   ax es.     T h u s ,   th two   r e f er en tial statem en ts   h av th f o llo win g   r elatio n s h ip :      =   ( 4 )     T h s ix   n o n - ze r o   v ec to r s   a n d   th two   ze r o   v ec to r s   ca n   b e   id en tifie d .   W h er e   th s ix   n o n - ze r o   v ec t o r s   ( V 1 - V 6 f o r m   th h ex ag o n al  ax es  o f   th s h ap d escr ib ed   in   Fig u r 1 0 ,   ele ctr ical  p o wer   th at  f ee d s   th lo ad .   T h a n g le   b etwe en   an y   two   ad jace n v ec to r s   is   n o n - ze r o   ( 6 0 °).   W h ile  ze r o   v ec to r s   ( V 0   an d   V 7 )   ar a co o r d in ate   o r ig in .   T h is   r esu lts   in   ap p ly in g   ze r o   v o ltag to   th l o ad .   T h eig h t   v ec to r s   ar ca lled   th p r im ar y   s p ac v ec t o r s   th at   in d icate d   as  f o llo ws  V 0 ,   V 1 ,   V 2 ,   V 3 ,   V 4 ,   V 5 ,   V 6 ,   an d   V 7.   T h e   s am tr an s f o r m atio n   ca n   b a p p lied   to   th e   o u t p u v o ltag f o r   o b tain in g   th e   r ef er en ce   v o ltag v ec to r   V ref   in   th d - q   ax es.           Fig u r 1 0 .   B asic switch in g   v ec to r s       3.   RE SUL T AND  DI SCUS SI O N   T h r esear ch   s tep s   ca n   b s u m m ed   u p   b y   m o d eli n g   th l o ad   at  b o th   f ix e d   an d   v ar iab le  s p ee d s ,   d escr ib in g   th e x is tin g   co n tr o m o d els,  an d   ca r ef u lly   e x am i n in g   h o ea ch   s y s tem   p er f o r m s   wh en   th lo ad   is   d eliv er ed   to   t h m o to r .     3 . 1 .    M o delin g   o f   f i x ed  a nd   v a ria ble sp ee d lo a d   An   elec tr ic  elev ato r   d r i v s y s tem   h as  b ee n   u s ed   to   ev alu at th is   s tu d y   u n d e r   b o th   ascen ( u p )   a n d   d escen t( d o wn )   o p er ati n g   cir cu m s tan ce s .   T h o p er atin g   s y s te m   ca n   b d iv id ed   in to   two   s tag es:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 26 8 9 4 - 911   902   3 . 1 . 1 .   Ascent   ( up )   s t a g e   Ascen ( u p )   s tag h as  r ep r ese n ted   m o t o r   o p er atin g   co n d itio n   in   t h f ir s q u ad r an ( p o s itiv r o tatio n   d ir ec tio n )   wh ich   h as  b ee n   d i v id ed   in to   th r ee   s tates  ac co r d i n g   to   ( 5 )   to   ac h ie v co n s tan ac ce ler atio n   d u r i n g   tak e - o f f   an d   s to p .   Fig u r 1 1   h a s   s h o wn   th r ef er e n ce   s p ee d   ( N1 )   d iag r a m   f o r   th ascen t ( 1 )   d iag r am .     1 = { 2400 0 < 0 . 5 1200 0 . 5 < 1 . 5 2400 ( 2 ) 1 . 5 < 2   ( 5 )     W h er N1   is   r ef er en ce   s p ee d   i n   th ascen ( u p )   s tag e,   t r e p r e s en ts   tim e.     3 . 1 . 2 .   Descent   ( do wn)   s t a g e   Descen ( d o wn )   s tag h as  r e p r esen ted   m o to r   o p e r atin g   co n d itio n   i n   th e   th ir d   q u ad r a n t   ( n e g ativ r o tatio n   d ir ec tio n )   wh ich   h as  b ee n   d iv id e d   in to   th r ee   s tates  ac co r d in g   to   ( 6 ) .   Fig u r e   1 2   h as   s h o wn   t h e   r ef er en ce   s p ee d   ( N2 )   d iag r am   f o r   th d escen t ( d o wn )   s tag e.     2 = { 2400 0 < 0 . 5 1200 0 . 5 < 1 . 5 2400 ( 2 ) 1 . 5 < 2   ( 6 )           Fig u r 1 1 .   R ef er en ce   s p ee d   ( N1 )   d iag r am   f o r   th ascen t ( u p )   s tag e           Fig u r 1 2 .   R ef er en ce   s p ee d   ( N2 )   d iag r am   f o r   th d escen t ( d o wn )   s tag e       T h f in d in g s   d em o n s tr ate  t h a th s u g g ested   lo ad   m o d elin g   ef f ec tiv el y   r e p r esen ts   m o to r   b eh a v io r   d u r in g   ascen an d   d escen in   o p er atin g   at  b o th   f ix ed   a n d   v ar iab le  s p ee d s .   Stab le  f u n ctio n in g   u n d er   v ar io u s   lo ad   lev els  is   m ad p o s s ib le   b y   th p r escr ib ed   s p ee d   p r o f iles ,   wh ich   g u ar an tee  s m o o t h   ac ce ler atio n   an d   d ec eler atio n .   I n   all  wo r k in g   q u ad r an ts ,   th co n tr o tech n iq u es  p r o v id d e p en d a b le  p er f o r m an ce   an d   e f f icien t   lo ad   h an d lin g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S tu d o f p erfo r ma n ce   th 3 - p h a s in d u ctıo n   mo to r   th a d r ives b u s in g   s ca la r   … ( Omra n   A la b ed a lkh a mis )   903   3 . 2 .     M o dels   o f   co ntr o l ut ilized in t he  driv ing   s y s t em s   3 . 2 . 1 .   Sca la co ntr o l sy s t em   Fig u r 1 3   h as  illu s tr ated   th e   s ca lar   co n tr o s y s tem   in   wh ich   th r ef er en ce   s p ee d   h as  b ee n   ch o s en   to   d eter m in t h o p er atio n al   s tate  ( u p   o r   d o wn ) .   I n   th is   s y s tem ,   th e   r eq u ir ed   o p er atin g   f r eq u en cy   h as  b ee n   d eter m in ed   t o   r ec tif y   er r o r   b et wee n   th in ten d ed   ( r ef er e n ce )   s p ee d   an d   th ac tu al   s p ee d   b y   in p u ttin g   t h er r o r   s ig n al  to   p r o p o r tio n al - in teg r al  ( PI)   co n tr o ller   f r eq u en cy   s ig n al  lim iter   with in   th r an g ( - 5 0   +5 0 )   Hz,   th e   lim iter s   o u tp u s ig n al  h as  b e en   in teg r ated   to   g en er ate  th e   an g u lar   f r eq u e n cy   s ig n al  ( ω t)   wh ich   allo ws  to   d eter m in th th r ee   r e f er en ce   s ig n als  in   th PW s y s tem   u s in g   tr ian g u lar   s ig n al  o f   f r eq u en cy   5   KHz   wh ich   in   g en er ates th s ix   co n tr o p u ls es to   in v er ter   th at  f ee d   t h in d u ctio n   m o to r .     3 . 2 . 2 .   Vec t o c o ntr o l sy s t em   Fig u r 1 4   h as  illu s tr ated   t h v ec to r   co n tr o s y s tem   in   wh ich   th r e f er en ce   s p ee d   h as  b ee n   ch o s en   to   d eter m in t h o p er atio n al   s tate  ( u p   o r   d o wn ) .   I n   th is   s y s tem ,   th e   r eq u ir ed   o p er atin g   f r eq u en cy   h as  b ee n   d eter m in ed   t o   r ec tif y   er r o r   b et wee n   th in ten d ed   ( r ef er e n ce )   s p ee d   an d   th ac tu al   s p ee d   b y   in p u ttin g   t h er r o r   s ig n al  to   PI   co n tr o ller   f r eq u en cy   s ig n al  lim iter   with in   th r a n g ( - 5 0   + 5 0 )   Hz,   T h lim iter s   o u tp u t   s ig n al  h as  b ee n   in teg r ated   to   g en er ate  th an g u lar   f r eq u e n cy   s ig n al  ( ω t)   wh ich   allo ws  to   d eter m in th s ig n al  o f   r ef e r en ce   v o ltag ( s p ac v ec to r )   u s in g   in   PW s y s tem   b y   m o d u latin g   th s p ac v ec t o r   ac co r d in g   to   th e   m o d u latio n   f r e q u e n cy   5   KHz   wh ich   in   g en er ates   th s ix   co n tr o p u ls es  to   in v er ter   th at  f ee d   th in d u ctio n   m o to r .     3 . 3 .     Dis cus s io n o f   re s ults   I n   th T a b le  2 ,   p ar am eter s   o f   3 - p h ase  s q u ir r el   ca g in d u ctio n   m o to r   ar lis ted .         T ab le  2 .   Par am eter s   o f   in d u ctio n   m o t o r   D e scri p t i o n   S y mb o l   V a l u e   R a t e d   p o w e r   P n   H . P   R a t e d   v o l t a g e   V n   3 8 0 / 2 2 0   V   R a t e d   c u r r e n t   I n   5 . 3 / 3 , 2   A   R a t e d   s p e e d   N n   1 4 2 0   r . p . m   R o t o r   i n e r t i a   J   0 . 0 2 3   k g . m 2   N u mb e r   o f   p o l e s   p   2   F r e q u e n c y     f   5 0   H z   I n v e r t e r   i n p u t   v o l t a g e   V DC   6 0 0   V   Lo a d i n g   t o r q u e   T L   5   N . m   S t a t o r   r e s i st a n c e   R s   0 . 4 3 5   Ω / p h   R o t o r   r e si s t a n c e   ( r e f e r r e d   t o   st a t o r )   R r   0 . 8 1 6   Ω / p h   I n d u c t a n c e   o f   st a t o r   l e a k a g e   L s   4   mH   I n d u c t a n c e   o f   r o t o r   l e a k a g e   ( r e f e r r e d   t o   s t a t o r )     L r   2   mH   I n d u c t a n c e   o f   ma g n e t i z i n g   ( r e f e r r e d   t o   s t a t o r )     L m   6 9 . 3 1   mH           Fig u r 1 3 .   Mo d el  o f   s ca lar   co n tr o l sy s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.