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   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   1 2 3 ~ 1 40   I SS N:  2088 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 1 2 3 - 1 40           123     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Im pa ct  a nd rel ia bility a na ly sis  of vo ltag e sa g s in a mu lti - pulse   trans former - fed   v a ria ble f requ ency  drive sy stem       R.   G o v a r t ha na n 1, 2 K .   P a la nis a m y 1 ,   S.  P a ra m a s iv a m 2   1 D e p a r t me n t   o f   E n e r g y   a n d   P o w e r   El e c t r o n i c s,   S c h o o l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   V e l l o r e   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   V e l l o r e ,   I n d i a   2 Esa b   I n d i a   Li m i t e d ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   2 3 ,   2 0 2 6       In   a n   i n d u strial  g ri d ,   v a riab le  fre q u e n c y   d riv e ( VFDs a re   t h e   m a jo a p p li a n c e th a c o n tri b u te   to   h a rm o n ic  p o ll u ti o n .   To   re d u c e   th e   e ffe c ts o th is   h a rm o n ic  p o l lu ti o n   a n d   c o m p l y   with   t h e   re g u lato r y   sta n d a rd s,  m u lt i - p u lse   tran sfo rm e rs  a re   u se d   to   c a n c e o u t h e   sp e c ifi c   h a rm o n ics .   T h e   VFDs   e x p e rien c e   a   d iffere n in p u t   c u r re n p r o fil e   wh e n   fe d   th r o u g h   m u lt i‑p u lse   tran sfo rm e rs  c o m p a re d   t o   d irec g ri d   c o n n e c ti o n .   De sp it e   t h e   h a rm o n ic   p o ll u ti o n   re d u c ti o n   in   th e   g rid   d u e   to   th is  im p lem e n tatio n ,   t h e   c u rre n stre ss e f a c e d   b y   t h e   fro n t - e n d   d e v ice wi ll   b e c o m e   h ig h e r.   If  t h e   VFDs   a re   d e sig n e d   o n l y   c o n sid e ri n g   th e   imp a c o t h e   d irec g rid   c o n si d e ra ti o n ,   th e   li f e ti m e   a n d   re li a b il it y   o f   th e   fr o n t - e n d   d e v ice will   b e   a   c o n c e rn   if  o p e ra ted   wi th   m u l ti - p u lse   fe e d e r.   Th is  c o n d it i o n   wil b e   wo rse   if  th e re   a re   p re se n c e   o f   d iffere n ty p e s   o sa g   e v e n ts.  T h is  re se a rc h   d e tails  th e   e ffe c ts  o t h e   re flec ted   sa g in   th e   m u l ti - p u lse   tra n sfo rm e r’s  se c o n d a r y   wi n d in g a n d   th e   c u rre n t   stre ss e in   th e   d iffere n fr o n t - e n d   c o n v e rter   e lem e n ts  d u e   t o   t h is.   Also ,   a   s y ste m a ti c   m e th o d o lo g y   u sin g   th e   F IDE S   a p p ro a c h   is  u se d   to   e stim a te  th e   re li a b il it y   o th e   fro n t - e n d   c o n v e rter.  7 . 5   kW - ra ted   VFD   is  fe d   wit h   a   1 2 - p u lse   tran sfo rm e is u se d   f o t h is r e se a rc h .   K ey w o r d s :   FID E S   Mu lti - p u ls e   tr an s f o r m e r   R eliab ilit y   Var iab le  f r eq u e n cy   d r iv e   Vo ltag s ag s   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 :   K.   Palan is am y   Dep ar tm en t o f   E n er g y   an d   Po wer   E lectr o n ics,  Sch o o o f   E le ctr ical  E n g in ee r in g   Vello r I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   Vello r 6 3 2 0 1 4 ,   I n d ia   E m ail:  k p alan is am y @ v it.a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   v ar iety   o f   p o wer   q u ality   is s u es  ex is to d ay ,   i n clu d in g   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   f r eq u en cy   v ar iatio n ,   n o is e,   tr an s ien v o ltag s p ik es ,   o u tag es,   an d   s ag s .   Po wer   q u ality   p r o b lem s   in   VFDs   h av e   b ee n   d o cu m e n ted   in   n u m er o u s   r esear ch   s u r v ey s   an d   p ap e r s   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h ese  s tu d ies   in d icate   th at  v o ltag s ag s   an d   lo n g - ter m   v o ltag u n b alan ce s   a r m o r e   s ev er t h a n   o th e r   p o wer   q u ality   is s u es.  Mu lti - p u ls d r iv es   o f f e r   a   s im p le,   lo w - lo s s   s o lu tio n   f o r   m ee tin g   h ar m o n ic  s tan d ar d s   an d   p r o v id f lex ib ilit y   to   a ch iev lim its   wi th   s ix - p u ls d io d b r id g es  [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T y p ically ,   v o ltag u n b alan ce s   in d u ce   l o wer - o r d er   h ar m o n i v o ltag c o m p o n en ts   o n to   t h DC   b u s   v o ltag e ,   in cr ea s in g   elec tr ical  s tr ess es  o n   th e   DC - b u s   ch o k e   in d u ct o r   an d   th e   DC - lin k   elec tr o ly t ic  ca p ac ito r s .   T h is   s h o r ten s   th e   ca p ac ito r s   life tim an d   in cr e ases   in d u cto r   lo s s es.  Vo ltag u n b alan ce s   in cr ea s th DC   lin k   r i p p le   m o r t h an   b alan ce d   v o ltag c o n d itio n s ,   wh ic h   in a d v er ten tly   af f ec ts   th to r q u e   r ip p le  at   th v ar iab le  f r eq u e n cy   d r iv es ( VFD )   o u tp u t,  lead in g   to   in cr ea s ed   in d u ctio n   m o to r   h ea tin g   an d   m ec h an ical  s tr ess .   T h is   p ap er   f o cu s es  o n   twelv e - p u ls VFDs   th at  c o n tain   two   r ec tifie r   s ec tio n s .   T h i n p u ts   o f   ea c h   r ec tifie r   s ec tio n   ar co n n ec te d   to   o n o f   t h s ec o n d ar y   win d in g s   o f   th twelv e - p u ls tr an s f o r m er .   T h DC   s id es   o f   th ese  r ec tifie r s   ar co n n ec t ed   in   p ar allel  wit h o u an   in ter p h ase  r ea cto r ,   s er v in g   as  th in p u to   th in v er ter ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 .   H o wev e r ,   th r ec tifie r s   h av DC   lin k   i n d u cto r s   to   m ee h ar m o n ic  r eg u latio n s   an d   r e d u ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   123 - 1 40   124   DC   r ip p le  in   th e   ca p ac ito r s   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   T h DC   lin k   ca p ac ito r s   p r o v id e   r id e - t h r o u g h   en er g y   s t o r ag ca p ac ity   an d   lo w - im p ed an ce   p ath   f o r   r ip p le  cu r r en ts .   Gen er ally ,   DC   lin k   in d u ct o r s   an d   ca p ac ito r s   ar d esig n e d   to   ab s o r b   3 0 0   Hz  h ar m o n ic  v o ltag co m p o n en ts   wh en   in p u v o lta g es  ar b alan ce d   in   s ix - p u ls r ec tifie r s   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   I n   twelv e - p u ls r ec tifie r s ,   th ca p ac ito r s   m u s ab s o r b   6 0 0   Hz  co m p o n e n ts .   I n   ca s es  o f   v o ltag u n b alan ce s ,   lo w - f r e q u en cy   c o m p o n en ts   ( 1 0 0   Hz,   2 0 0   Hz)   will  b p r ese n in   th DC   lin k   v o ltag in   b o t h   s ix - p u ls an d   twelv e - p u ls ca s es.  T h is   in cr ea s e s   ca p ac ito r   lo s s es  an d   h ea d u to   th lo w - f r eq u en cy   r ip p le  cu r r en t,   r ed u cin g   th e   ca p ac ito r s   life tim e.   Ad d itio n ally ,   s ig n if ican t   AC   f lu x   s tr ess es  th m ag n etic  co r e   m ater ial  d u t o   lo w - f r eq u e n c y   h ar m o n ic  v o ltag e   co m p o n en ts .   T h ese  c o m p o n en ts   in cr ea s co r e   lo s s es  in   th i n d u cto r   o r   lead   t o   m a g n etic  s atu r atio n ,   r esu ltin g   in   s ig n if ican d r o p s   in   ef f ec tiv e   in d u ctan ce .   C u m u lativ ely ,   m ag n etic  s atu r atio n   in cr ea s es  SC R /d io d cu r r en t   s tr ess e s ,   ca u s in g   p r e m at u r f a ilu r es.  I n   n o r m al   VFDs ,   ex tr em v o ltag e   u n b alan ce s   ar s e n s ed   b y   m ea s u r in g   DC   lin k   v o ltag r ip p les,  b u t h is   m eth o d   is   in e f f ec tiv f o r   twelv e - p u ls co n n ec tio n s .   T h i s   r esear ch   aim s   to   clar if y   th ese  is s u es a n d   r ec o m m en d   alter n ativ e   s en s in g   ap p r o ac h e s   to   d esig n er s .   T h life tim o f   ca p ac ito r s   is   g en er ally   b ased   o n   tem p er at u r e ,   o p er atin g   v o ltag e ,   r ip p le  c u r r en ts ,   an d   r ip p le  f r eq u en cies.  C ap ac ito r   lo s s es  v ar y   d u to   d if f er en o p er atin g   co n d itio n s   o f   th in v er ter   an d   r ec tifie r .   C ap ac ito r   lo s s es  an d   h ea tin g   ef f ec ts   in   s ix - p u ls r ec tifie r s   d u to   u n b ala n ce s   an d   p h ase  lo s s   co n d itio n s   ar e   d escr ib ed   in   ea r lier   r esear ch   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h ese  s tu d ies  also   d is cu s s   ca p ac ito r   r i p p le  c u r r e n v a r iatio n   d u to   p u ls e   wid th   m o d u latio n   ( PW M )   o p e r atio n   o f   th in v er ter .   Pro lo n g ed   v o ltag s ag s   o f ten   g en er ate  v o ltag u n b ala n ce s ,   ex ce p f o r   ty p e   s ag s .   Vo ltag u n b alan ce   co n d itio n s   p r o d u c ed   b y   d if f er en ty p es  o f   s ag s   tr an s f o r m   d if f er en tl y   d ep en d i n g   o n   th tr a n s f o r m er   ty p e.   I n   twelv e - p u ls ca s es,  t wo   d if f er e n tr an s f o r m atio n s   o cc u r   b ased   o n   th e   co n s tr u ctio n   o f   th p r im ar y   an d   s ec o n d ar y   win d in g s .   T h is   d i f f er en ce   p r o d u ce s   co n s id er a b le  d if f er en ce   in   t h cu r r en s tr ess es  b etwe en   th e   t wo   r ec tifie r   c o m p o n en ts   o f   th VFD.   No n o f   t h ea r lier   r e s ea r ch   h as   an al y ze d   th v o ltag r ef lectio n   in   th s ec o n d ar y   wi n d in g s   o f   th 12 - p u ls e   tr an s f o r m er   d u r in g   s u ch   s a g   s ce n ar io s   an d   th ef f ec ts   on   th r ec tifie r   co m p o n en ts   lik DC   I n d u cto r s   an d   ca p ac ito r s .   I is   v e r y   i m p o r t an t o   k n o t h e   b eh a v i o r   d u r i n g   s u c h   c o n d i ti o n s ,   b ec a u s m o s o f   t h VFD   m a n u f ac t u r e r s   d es ig n   t h e   c o n v er t er   t o   wo r k   in   a   m o d u la r   f as h i o n   f o r   b o t h   s i x - p u ls e   o p e r ati o n   a n d   twe lv e - p u ls e   o p e r at io n ;   h o we v e r ,   t h ey   p la c m o r att en ti o n   p la ce   m o r e   a t ten ti o n   o n   th s ix - p u ls e   c o n d it io n   as  th ese   a r e   t h h i g h e r - v o l u m p r o d u cts .   B u t ,   m o r atte n ti o n   n ee d s   to   b g i v e n   d u r in g   t h 1 2   p u ls e   c a s w . r . th DC   li n k   d y n am ics  i n   ca s e   o f   s a g s   an d   u n b ala n ce   ev e n ts ,   as  t h r eli ab i lit y   o f   t h f r o n t - e n d   c o m p o n e n ts   w i ll  d e g r a d e   co n s i d e r a b l y   d u e   t o   t h p r es en ce   o f   t h s ag s   a n d   u n b a la n c es.  T h is   r ese ar ch   c o n s i d e r s   7 . 5   k W   1 2   p u ls e   VF t o   v e r i f y   th e   a cc u r ac y   a n d   e f f ec ti v e n ess   o f   t h e   a n al y s is   b y   co m p a r i n g   t h e   p e r f o r m a n ce   p r e d i c tio n s   o f   s im u l ati o n s   an d   e x p er im en tal   r es u lts .   T h ef f e ct  o n   th DC   li n k   i n d u ct o r   c u r r e n ts   a n d   t h l o s s es  d u to   th em   is   d is c u s s e d ,   r e f e r r i n g   t o   [ 1 1 ] .   T h e   r eli a b ili t y   o f   t h e   ca p ac i to r   h as  a ls o   b ee n   p r e d ic te d   b as ed   o n   t h d i f f e r en t   m is s i o n   p r o f iles   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ]   a n d   t h r o u g h   t h F I DE m et h o d o lo g y   [ 1 4 ] .   S o m o f   t h ea r li er   r ese ar ch   w o r k   [ 1 5 ] - [ 2 3 ]   h as   b ee n   r e f e r r e d   t o   f o r   est im ati n g   t h e   f a ilu r e   r ate   o f   th ca p a cit o r   c o n s i d e r i n g   c o n s ta n t   a n d   w ea r - o u t   f ail u r es.   T h e   im p ac t   o f   t h e   g r id   i m b al an ce   f o r   t h is   c ase  h as  b e e n   an al y z ed ,   r ef er r i n g   to   t h e   r ese a r c h   d o n e   i n   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .       2.   T W E L V E - P UL SE   VA RIA B L E   F R E Q UE N CY  DRI VE   S YST E M   T welv e - p u ls r ec tifie r s   h av e   g ain ed   attr ac tio n   in   th e   p r ese n t - d ay   tim e ,   also   as  th ey   m ee t   th I E E E - 5 1 9   r eq u ir em en ts   b ec a u s o f   t h s im p le  to p o lo g ical   ad v a n ta g e.   T welv e - p u ls r ec tifie r s   p r o v id f ewe r   lo s s es   an d   r ed u ce d   co n tr o n ee d s ,   as  n o   ac tiv s witch in g   d ev ices  ar in v o lv ed .   I f   th f ield   in s tallatio n   h as  twelv e - p u ls tr an s f o r m er   f ac ilit y ,   t h o v er all  c o s o f   th e   twelv e - p u ls VFD  s y s tem   will  b e   th e   s am as  th at   o f   th e   s ix - p u ls VFD  s y s tem ,   an d   it  g ets  th ad v a n tag e   o f   m ee tin g   I E E E - 5 1 9   n ee d s .   I n   a   twelv e - p u ls v ar iab le   f r e q u en c y   d r iv s y s tem   s h o wn   in   Fig u r 1 ,   th in p u cu r r en will  h av h ar m o n ic  c o m p o n en ts   at  1 1 ,   1 3 ,   23,   25,   35,   3 7 th   m u ltip les  o f   f u n d a m en tal  f r eq u en cy ,   wh er ein   f o r   s ix - p u ls v ar iab le  f r eq u en cy   d r iv e ,   in   a d d itio n   to   th is ,   5 ,   7,   17,   1 9 ,   29,   3 1 s m u ltip les  ar also   p r esen t.  T o   ac h iev twelv e - p u ls f u n ctio n   i n   v ar ia b le  f r eq u en cy   d r iv e ,   m o s o f   th e   m an u f ac tu r e r s   u s e   co n v en tio n al  s ix - p u ls d r iv es  an d   co n n ec th e   DC   s id o f   t h e   r ec tifie r   p o r tio n   in   p ar allel ,   as  s h o w n   in   Fig u r e   1 .   Ultim ately ,   in   th e   twelv e - p u ls d r iv es,  t h DC   lin k   ca p ac it o r s   will  ex p e r ien c e   r ed u ce d   r ip p le  cu r r en ts   co m p a r ed   to   s ix - p u ls d r iv es.  T h is   is   b ec au s th r ip p le  v o ltag p r e s en t in   th DC   lin k   is   les s   in   m ag n itu d e ,   an d   th r ip p le  f r eq u e n cy   o f   th DC   lin k   v o ltag is   6 0 0   H z,   wh er th s ix - p u ls d r iv will  s ee   3 0 0   Hz.   T h ese  f ac to r s   will  g en er ally   r e d u ce   th l o s s   in   th ca p ac ito r s .   B u th d io d e/SC R   b r id g es  an d   th in d u cto r   will  ex p er ien ce   s im ilar   cu r r en t   co n d u ctio n   as  th at   o f   th e   s ix - p u ls r ec tifie r   ca s e ,   with   th p h ase  s h if t   in   th cu r r e n ts .   B ec au s o f   th i s   p h en o m e n o n ,   t h s tr ess es  in   th DC   lin k   co m p o n en ts   ar n o ex ac tly   th s am as  th o s e   o f   th s ix - p u ls ca s e.   T h u s o f   in ter p h ase  r ea cto r s   ca n   r ed u ce   t h is   ef f ec t.  B u th d esig n   is   m o r e   ex p en s iv e ,   an d   m an y   d r iv e   m an u f ac tu r e r s   d o   n o p r ef er   th is   o p tio n ,   a n d   th e   m o d u lar ity   in   th d esig n   will  b lo s t .   No n o f   th ea r lier   r esear ch   h as  an aly ze d   th s tr ess es  in   th DC   lin k   co m p o n en ts   o f   twelv e - p u ls r ec tifie r s   in   d etail.   T h v o ltag r ef lecte d   o n   th DC   s id o f   th VFD  will  b d ir ec tly   im p ac ted   b y   two   p ar am eter s .   T h e   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       I mp a ct  a n d   r elia b ilit a n a lysi s   o f v o lta g s a g s   in   a   mu lti - p u l s tr a n s fo r mer     ( R .   Go va r th a n a n )   125   f ir s o n is   th v o ltag tr a n s f o r m atio n   in   t h s ec o n d a r y   win d i n g s .   T h s ec o n d   o n is   th e   v o lt ag v ar iatio n   in   th e   tr an s f o r m atio n   d u t o   th v o ltag s ag s   an d   th eir   t y p e.   T h f o llo win g   two   s ec tio n s   d escr ib th s am e.           Fig u r 1 .   T welv e - p u ls v ar ia b le  f r eq u e n cy   d r iv e       3.   VO L T AG E   T R ANSF O R M AT I O I DIFF E RE N T   T YP E S   O F   T RA NSFO R M E R S   T h tr an s f o r m e r   ty p es  ar class if ied   in to   th r ee   ca teg o r ies.  Du r in g   th p r e - f au lt  v o ltag es  an d   d u r in g   th e   f au lt  co n d itio n s ,   th v o ltag tr an s f o r m atio n   will  b d if f e r en t   with   r esp ec to   d i f f er en t y p e s   o f   tr an s f o r m er s   in   ter m s   o f   m ag n itu d e   an d   p h ase - an g le.   T h is   is   g ettin g   r o tate d   with o u t   an y   in f lu en ce   o n   th eq u ip m en t.   Su ch   p h aso r   r o tatio n   ca n   b e   s ee n   as   s h if t   in   th e   ze r o   p o in o n   th tim ax is ,   w h ich ,   o f   co u r s e ,   h as  n o   in f lu e n ce   o n   th eq u ip m en b e h av io r .   T h e   th r ee   d if f e r en ty p es  o f   t r an s f o r m er s   an d   th eir   t r an s f o r m ati o n   ar e   as  ex p lain ed   b elo w,   r ef er e n cin g   [ 3 ] .     T y p e   1 :   T r a n s f o r m er s   th at  d o   n o ch an g a n y th in g   to   th v o l tag es.  Her e,   th s ec o n d ar y   v o l tag es  ar eq u al   to   th p r im ar y   v o ltag es.  T h is   is   p o s s ib le  with   o n ly   s tar - s tar   ( Yy )   tr a n s f o r m er   with   s tar   p o in ts   g r o u n d ed .   T h f o llo win g   is   th v o ltag e   t r an s f o r m atio n   m atr ix   o f   ty p e 1   t r an s f o r m er .         1 = [ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ]   ( 1 )       T y p e   2 :   T r an s f o r m er   th at  ca n   r em o v th ze r o - s eq u en ce   c o m p o n e n t.  T h s ec o n d ar y   v o lta g es  ar eq u al  to   th v o ltag es  o n   th p r im ar y   s i d e,   m in u s   th e   ze r o - s eq u en ce   v o ltag e.   T h e x am p les  ar Yy   t r an s f o r m er   with   o n o r   b o th   p o in ts   n o t   g r o u n d e d   an d   a   d elta - d elta   ( Dd )   co n n e cted   tr an s f o r m er .   T h e   f o llo win g   is   th e   v o ltag e   tr an s f o r m atio n   m atr ix   o f   ty p e   2   tr an s f o r m er .       2 = 1 3 [ 2 1 1 1 2 1 1 1 2 ]   ( 2 )       T y p e   3 :   T r a n s f o r m er s   th at  s wap   lin an d   p h ase  v o ltag es.  Fo r   th ese  tr an s f o r m e r s ,   ea ch   s ec o n d ar y   v o ltag e   eq u als  th d if f er en ce   b etwe en   two   p r im ar y   s id v o ltag es.  T h ex am p les  ar d elta - s tar   ( Dy )   an d   th s tar - Delta  ( Yd )   tr an s f o r m er s .   T h f o llo win g   is   th v o ltag e   tr an s f o r m atio n   m atr ix   o f   t y p e   3   tr an s f o r m er   ( 3 ) .     3 = 3 [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ]     ( 3 )     T h p r ev io u s   d is cu s s io n s   o n   th tr an s f o r m er   v o ltag e   tr an s f o r m atio n s   ar e   v er y   im p o r tan t   to   co n s id er ,   as  it  is   d ir ec tly   lin k ed   with   th twelv e - p u ls tr an s f o r m e r s .   T h twelv e - p u ls tr an s f o r m er s   will  h av th two   s ec o n d ar y   win d in g s   wh er o n is   d elta - co n n ec ted ,   a n d   th e   o th er   o n is   s tar - co n n ec ted .   T h p r im ar y   win d in g   ca n   b eith er   s tar   o r   d elta  c o n n ec tio n .   So ,   th e   v o ltag e   tr an s f o r m atio n   in   th s ec o n d ar y   w in d in g s   ca n   b an y   o n o f   th th r ee   tr an s f o r m atio n   m o d els as sh o wn   in   ( 1 ) ,   ( 2 ) ,   an d   ( 3 )   b ased   o n   th t r an s f o r m er   ar r an g em en t.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   123 - 1 40   126   4.   T YP E   O F   VO L T AG E   SAG S   T h v o ltag s ag s   ar e   class if ied   as  ty p e   t o   ty p e   s ag s ,   as  s h o wn   in   th T a b le.   1 .   T y p e   s ag   is   th b alan ce d   s ag ,   a n d   o th er   s ag s   a r u n b alan ce d   s ag s .   T y p B   sa g   is   m ag n itu d e   u n b alan ce d   s ag ,   wh er ty p e   C   an d   ty p e   ch an g es b o th   m ag n itu d an d   p h ase  an g le.        [ % ] = [  ]    ( 4 )     = + + 3   ( 5 )     W h er V avg   is   th a v er ag e   v alu o f   th th r ee - p h ase   v o ltag es V Ø   is   th in d iv id u al   p h ase  v o lt ag e.   Fig u r e   2   s h o ws  th p h aso r   d iag r am   o f   th r ee - p h ase  v o ltag es  u n d e r   s u ch   s ag   s ce n ar io s .   T h ese  s ag s   r e f lect  b alan ce d   an d   u n b alan ce d   co n d itio n s   ac co r d i n g   to   th eir   ch ar ac ter is tics .   T h am o u n o f   u n b alan ce   is   ex p r ess ed   ac co r d in g   to   I E E E   is   g iv e n   in   ( 4 ) ,   wh er e   V avg   is   s h o wn   in   ( 5 ) .   T ab le   1   p r esen ts   th p h ase   v o ltag e   eq u atio n s   f o r   d if f er en t   ty p es   o f   s ag s wh er h   is   th s ag   d ep th   in   p . u .   V =V L /√ 3   p h as to   g r o u n d   v o ltag e.   T h ese  s ag s   will  b m ain ly   g e n er ated   d u e   to   s in g le - p h ase  f au lts   an d   lin e - to - lin e   f au lts ,   as  th r ee - p h ase  f au lts   ar n o co m m o n   in   m an y   o f   th s ce n ar i o s .   T h ch ar ac ter is tic  eq u atio n s   o f   th ese  s ag s   ar g iv en   in   eq u atio n s   in   T ab le  1 .   T h v o ltag p h aso r s   cr ea te  an   u n b alan ce d   s itu atio n   in   m o s t o f   th s a g   co n d itio n s ,   ex ce p t   f o r   ty p s ag .   T h t y p C   an d   ty p s ag s   p r o d u ce   p h ase  u n b alan ce s ,   alo n g   with   m ag n itu d u n b alan ce s .           Fig u r 2 .   Fo u r   ty p es  o f   s ag s   in   p h aso r   d ia g r am s   o b tai n ed   [ 3 ]       T ab le  1 .   Fo u r   ty p es o f   s ag s   in   eq u atio n s   o b tain e d   [ 3 ]   P a r a me t e r s   V a l u e s   Ty p e   A   S a g   =   = 1 2 1 2 3   = 1 2 + 1 2 3   Ty p e   B   S a g   =   = 1 2 1 2  3   = 1 2 + 1 2 3   Ty p e   C   S a g   =   = 1 2 1 2 3   = 1 2 + 1 2 3   Ty p e   D   S a g   =   = 1 2 1 2  3   = 1 2 + 1 2  3     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       I mp a ct  a n d   r elia b ilit a n a lysi s   o f v o lta g s a g s   in   a   mu lti - p u l s tr a n s fo r mer     ( R .   Go va r th a n a n )   127   5.   SAG   P RO P AG AT I O I T WE L VE - P U L S E   T RA NSF O RM E R   5 . 1 .     T welv e - pu ls t ra ns f o rmer   co nfig ura t io ns   T welv e - p u ls tr an s f o r m er   co n s is ts   o f   two   s ec o n d a r y   win d in g s   an d   o n p r im ar y   win d in g .   T h e   s ec o n d ar y   win d in g s   u s ed   to   h av s tar   an d   d elta  co n n ec tio n s .   Du r in g   th b alan ce d   v o ltag e   at  th p r im a r y ,   t h p h ase   s h if t b etwe en   th ese  two   s ec o n d ar y   win d in g s   will b 3 0 °   b ased   o n   th co n f ig u r atio n   t o   elim in ate  5 th   an d   7 th   h ar m o n ics  in   th r ec tifie r .   So ,   in   twelv e - p u ls tr an s f o r m er s   p r im ar y   cu r r e n t,  1 1 th   an d   1 3 t h   o r d er   h ar m o n ics  will  b th m ajo r .   T h cu r r en ts   s h ar ed   b y   two   s ec o n d ar y   win d in g s   will  b eq u al  d u r in g   b ala n ce d   v o ltag an d   b ala n ce d   l o ad   c o n d itio n s .   I n   th ca s o f   twelv e - p u ls th r ee - p h ase  r ec tifie r s ,   as   s h o wn   in   Fig u r e   1 ,   an d   th s ec o n d a r y   lo ad s   ar b a lan ce d ,   th cu r r en ts   o r   cu r r en h ar m o n ics ca r r ied   b y   th in d iv id u al  r ec tifie r   will  b b alan ce d   u n til  th b alan ce d   v o ltag is   p r esen t   in   th p r im ar y   tr an s f o r m er .   Few  ea r lier   r esear ch er s   h av e   ad d r ess ed   th an aly s is   o f   twel v e - p u ls tr an s f o r m er   f u n ctio n ality   [ 4 ] ,   [ 5 ]   an d   b r ie f ly   ex p lain ed   th is .   twelv e - p u ls e   tr an s f o r m er   with   d elta  p r im ar y   win d in g   is   co n s id e r ed   f o r   th is   an aly s is .   Ad d itio n ally ,   f o r   s im p licity ,   in s tead   o f   co n s id er in g   o n e   s in g le  th r ee - win d in g   tr an s f o r m er ,   two   two - win d in g   t r an s f o r m er s   ar co n s id er ed .   T h v ec to r   g r o u p   o f   th ese  two   tr an s f o r m er s   is   Dy 1   ( d elta - s tar )   an d   Dd 0   ( d elta - d elta ).     5 . 2 .     Sa g   pro pa g a t io n in  t w elv e - pu ls t ra ns f o rm er   Du r in g   th n o r m al  b alan ce d   o p er atin g   co n d itio n s   o f   twelv e - p u ls tr an s f o r m er ,   th tr an s f o r m atio n   o f   v o ltag es  f r o m   p r im ar y   to   s ec o n d ar y   win d in g s   is   d escr ib ed   i n   ea r lier   s ec tio n s .   B u d u r in g   t h s ag   s ce n ar io ,   th e   p h ase  an d   am p litu d will v ar y   b etwe en   th s ec o n d a r y   win d i n g s   b ec au s o f   t h tr an s f o r m er   co n f ig u r atio n s   an d   d if f er en s ag   tr a n s f o r m atio n   p h en o m en a .   C o n s id er in g   th e   twelv e - p u ls tr an s f o r m er   co n f ig u r atio n   as  p er     Fig u r e   1 ,   th e   tr an s f o r m atio n   o f   s ag   ty p in   th s ec o n d a r y   s id e ,   as   s h o wn   in   T ab le  2 ,   r e f er r i n g   to   [ 1 ] .   So ,   th e   ex p ec te d   v o ltag e   an d   c u r r en t   v ar iatio n s   in   th s ec o n d ar y   win d in g s   will  b d if f er e n in   th e   ca s o f   th twelv e - p u ls r ec tifie r s   d u r in g   s ag   an d   u n b alan ce d   co n d itio n s .   Fo r   e x am p le,   in   th e   ca s o f   ty p e   B   s ag   s ce n ar io ,   th r ef lecte d   ef f ec a th s ec o n d ar y   win d in g s   d elta  an d   s tar   o f   th tr an s f o r m e r   will  b ty p an d   ty p C ,   r esp ec tiv ely .   T h is   cr ea tes  d if f er en p h ase  an d   m ag n itu d d ef lectio n   b etwe en   th two   s ec o n d ar y   win d in g s   co m p a r ed   to   th b ala n ce d   o p er atin g   c o n d itio n .   T h is   cr ea tes  d if f er en s ce n a r io   in   r ec tifie r   co n d u ctio n   as  well.   T h is   s ce n ar io   will  cr e ate  an   u n b alan ce d   cu r r en c o n d u ctio n   i n   b etwe en   th r ec tifie r s   an d   th e   DC   lin k   in d u cto r s .   T h is   will  lead   to   th cr ea tio n   o f   h i g h   r ip p le  cu r r e n ts   in   th DC   lin k   ca p ac ito r s   d u to   th p r esen ce   o f   lo w - f r eq u e n cy   co m p o n en ts   o t h er   th a n   3 0 0   Hz.   T h n e x s ec t io n   will  an aly ze   th is   p h en o m e n o n   in   d etail  th r o u g h   s im u latio n   an d   ex p er im en tal   r esu lts .   T h p ap er   will  f o c u s   o n   th e   im p ac t   o f   ty p A   an d   ty p B   s ag s   in   th e   p r im ar y   s id o f   twelv e - p u ls r ec tifie r   s y s te m   an d   th r eli ab ilit y   o f   d if f er en d ev ices.  T h r esu ltan ef f ec ts   ex p ec ted   ar lik e   th s ce n ar io s   o f   ty p C   an d   ty p D,   as m en t io n ed   in   T a b le  2 .   I n   th f u r th e r   s ec tio n s ,   o n ly   th e   ef f ec t o f   s ag s   an d   u n b alan ce s   p r o d u ce d   b y   ty p e   an d   t y p B   s ag s   will b d is cu s s ed   b ec au s o f   th is .       T ab le  2 .   T r a n s f o r m atio n   o f   s ag   ty p to   s ec o n d ar y   win d in g s   v s   v ar io u s   p r im a r y   s ag s   P r i m si d e   sa g   ( d e l t a )   Ty p e   A   Ty p e   B   Ty p e   C   Ty p e   D   R e f l e c t e d   se c .   S i d e   s a g   ( d e l t a )   Ty p e   A   Ty p e   D   Ty p e   C   Ty p e   D   R e f l e c t e d   se c .   S i d e   s a g   ( st a r )   Ty p e   A   Ty p e   C   Ty p e   D   Ty p e   C       6.   E F F E C T S O F   SAG S I RE CT I F I E CO M P O NE NT S   7 . 5   k W ,   5 0 0   V,   twelv e - p u ls VFD  s etu p   is   u s ed   to   ev alu a te  th d r iv c h ar ac ter is tics   wit h   DC   lin k   in d u cto r   ch a r ac ter is tics .   Fig u r 3 ( a ) .   s h o ws  th ex p er im e n tal  an d   m ea s u r em en s etu p   with   an   in d u ctio n   m o to r   lo ad   s etu p ,   an d   t h m ea s u r ed   r esu lts   ar p r esen ted   in   Fig u r e   3 ( b ) .   Fig u r e   3 ( c )   co n f ir m s   v e r y   g o o d   a g r ee m en with   th s im u lated   r esu lts   wi th   th b alan ce d   i n p u v o ltag e .   T h twelv e - p u ls tr an s f o r m er   h as  p r im ar y   s tar   co n f ig u r atio n   h as  b ee n   co n s i d er ed   f o r   th an al y s is .   T h s im u latio n   an d   p r ac tical  ex p e r im en ts   h av b ee n   ex ten d ed   with   d if f er en s ag   s ce n ar io s   ac co r d in g   to   T ab le  2   t o   an aly ze   th ef f ec o f   th s ag s   o n   th twelv e - p u ls e   VFD  s ec tio n s   in   th n ex t sectio n s .     6 . 1 .     T y pe  s a g   a nd   t he  ef f e ct   T y p s ag   is   v o ltag e - b ala n ce d   s ag .   T h e   in cr ea s ed   s ag   d e p th   p r o d u ce s   th e   b alan ce d   s ag   r ef lectio n   in   b o th   th s ec o n d ar y   s id es  o f   th tr an s f o r m e r s .   B ec au s o f   th is   f ac t,  d u r in g   an y   s ag ,   th r ec tifie r s   will  b s tr ess ed   eq u ally .   Fig u r 4   s h o ws th s im u latio n   r esu lts   at  ty p s ag   s ce n ar io .     6 . 2 .     T y pe  B   s a g   a nd   t he  ef f e ct   T y p B   s ag   is   an   u n b alan ce d   s ag   with   r esp ec to   th m ag n itu d e.   B u wh en   th ty p B   s ag   is   ap p lied   at   th p r im ar y   win d in g   o f   th tw elv e - p u ls tr an s f o r m er ,   it  r ef l ec ts   in to   ty p C   an d   ty p s ag   in   s tar   an d   d elta   win d in g ,   r esp ec tiv el y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   123 - 1 40   128   Fig u r e   5   is   t h e   s im u l ati o n   r esu l o f   t h e   s a g   r e f l ec t io n   at   t h e   t we lv e - p u ls e   s ec o n d ar y   w in d i n g s   wh e n   t y p e   B   s ag   wit h   th s ag   d e p t h   o f   0 . 9   is   a p p lie d   at   t h p r i m a r y .   F i g u r es  6 ( a)   a n d   6 ( b )   a r t h e   p r a ctic al  r es u l ts   o f   t h e   r e f le ct ed   w av ef o r m s   a t t h d e lt a n d   s ec o n d a r y   v o lta g es,   r es p ec ti v el y .   T h e   m ea s u r e m e n t   p r o v es   t h at   t h e   t y p e - s ag   in   t h p r im a r y   is   r e f le cte d   as  t y p s a g   i n   t h e   De lta  s ec o n d a r y   wi n d i n g   a n d   t y p C   s a g   i n   t h e   s ta r   s ec o n d ar y   win d i n g .   T h r es u l ts   i n   Fi g u r es  6 ( a )   an d   6 ( b )   co n f i r m   t h e   s a g   r e f l ec t i o n   i n   T a b l 2 .   T h e   s i m u lat io n s   a n d   ex p e r i m e n ts   we r e   e x t e n d e d   t y p B   s ag   s ce n a r i o   ap p l ie d   at   th e   p r im ar y   s i d e   o f   t h e   twe lv e - p u ls tr a n s f o r m er   w it h   v a r y i n g   p e r   u n it   s ag   d e p t h s   f r o m   0 . 1   t o   0 . 7 .   T h r es u l ts   ar s h o w n   in   Fi g u r e   7 .   T h e   r es u lts   s h o w   t h e   v a r iat io n   i n   th e   c u r r en ts   b e twe en   tw o   s ec o n d a r y   wi n d i n g s   a lo n g   w it h   t h e   v ar i ati o n   o f   d i f f e r e n s ag   d e p th s .   I n   g e n e r al ,   th e   s ag   d e p t h   ca n   v a r y   b et we en   1 0 to   9 0 ac co r d i n g   t o   t h e   d ef i n i ti o n   g i v e n   i n   I E E E   1 1 5 9 1 9 9 5 .   T h e   e f f ec t   o f   v a r i o u s   r e cti f i er   c o m p o n e n ts   h as   b ee n   p r es e n te d   b ase d   o n   th e   s i m u la ti o n   r es u lts .   F ig u r e s   7   a n d   8   s h o w   t h e   s im u la ti o n   r es u lts   o f   d i f f e r e n t   s ag   c o n d iti o n s   a n d   th ei r   ef f ec t   o n   th r ec ti f i er   cu r r e n t   a n d   i n d u ct o r   c u r r en ts .   I t   is   n o te d   t h at  t h r ef l ec te d   c u r r e n ts   at  t h s e co n d a r y   wi n d i n g s   o f   t h t we lv e - p u ls t r a n s f o r m e r   ar d if f er en f r o m   win d i n g   t o   wi n d i n g   d u r i n g   t h t y p B   s a g   s c e n a r i o   c o m p ar ed   to   th t y p A   s a g .   T h is   is   b e ca u s o f   t h s ag   tr a n s f o r m at io n   b etw ee n   t h e   p r i m a r y   a n d   s ec o n d a r y   w in d i n g s   d u r i n g   t y p B   s a g ,   as   s h o wn   i n   T ab le   2 .         ( a)       ( b )   ( c)     Fig u r 3 Ver if icatio n   o f   s ag   s ce n ar io   with   s im u latio n   a n d   p r ac tical  r esu lts   at  b alan ce d   co n d itio n s   ( a)   7 . 5   k twelv p u ls VFD  ex p er im en tal  an d   m ea s u r e m en t setu p ,   ( b )   p r ac tical  test   r esu lts   twelv e - p u ls r ec tifie r   s y s tem ,   an d   ( c )   s im u l atio n   r esu lts   o f   th twelv e - p u l s r ec tifie r   s y s tem   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       I mp a ct  a n d   r elia b ilit a n a lysi s   o f v o lta g s a g s   in   a   mu lti - p u l s tr a n s fo r mer     ( R .   Go va r th a n a n )   129       Fig u r 4 .   T h m ea s u r e d   r ec tifi er   p ar am eter s   f o r   v a r y in g   ty p e   s ag   d ep th   f r o m   0 . 1   to   0 . 7           Fig u r 5 .   T y p e   s ag   tr an s f o r m atio n   in   th s ec o n d ar y   win d i n g s   ( s im u latio n   r esu lts   at  s ag   d ep th   =   0 . 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   123 - 1 40   130     ( a)     ( b )     Fig u r e   6 .   Pra ctica l v alid atio n   o f   s ag   r ef lectio n s :   ( a)   ty p e   B   s ag   at  s ag   d ep th   0 . 9   at  d elta   s id e   an d   ( b )   ty p e   B   s ag   at  s ag   d ep th   =   0 . 9 .   at  s tar   s id e       Seein g   th r esu lts ,   th u n p r ed i cted   ef f ec ts   will  b o n o f   th r ec tifie r   s id es  wi ll  b v er y   s er io u s   in   ca s e   o f   ty p e   s ag   an d   its   d e p th .   T h f u r th er   s ec tio n s   o f   th is   p ap er   will  f o c u s   o n   th e   s tr ess es  an d   r eliab ilit y   o f   th e   r ec tifie r   co m p o n en ts   d u to   ty p e   s ag   d u r i n g   th e   p o s s ib le  s ag   co n d itio n s .   T y p e   s ag   is   an   u n b alan ce d   s ag So   th e f f ec o f   t h is   sa g   will  b an aly ze d   in   ter m s   o f   a m o u n o f   u n b alan ce   in   th e   p r im ar y   v o ltag e .   I n   g en er al ,   th VFD  s h all  b e   aim ed   to   wo r k   u n d er   3 Un b ala n ce   c o n d itio n   an d   p h ase  lo s s   c o n d itio n s ,   wh er e   th VFD   m u s p er f o r m   with   o r   with o u th p o wer   lim itatio n s   d u r in g   th ese  co n d itio n s .   So ,   th an al y s is   h as  b ee n   ex ten d ed   to   s ee   th ef f ec o n   th DC   li n k   in d u cto r   a n d   ca p ac ito r   s tr e s s es  in   in   3 v o ltag u n b ala n ce   an d   p h ase  lo s s   s itu atio n .   T h cu r r en t   im b ala n ce s   will  im p ac o n   th m u lti - p u ls tr an s f o r m er   lo s s es  an d   its   r eliab ilit y   as  well .   Ho wev er ,   in   th is   r esear ch   th is   h as  n o b ee n   d ea lt  with   in   d etail.   B ec au s in   m an y   ca s e s ,   th d r iv will  b f ed   f r o m   a   co m m o n   m u lti - p u ls tr an s f o r m er   w h ich   s u p p lies   m u l tip le  d r iv es,  wh er e   th im p ac o n   th t r an s f o r m e r   is   less   co m p ar ed   to   th d r iv c o m p o n en ts .   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       I mp a ct  a n d   r elia b ilit a n a lysi s   o f v o lta g s a g s   in   a   mu lti - p u l s tr a n s fo r mer     ( R .   Go va r th a n a n )   131       Fig u r 7 .   T h m ea s u r e d   r ec tifi er   p ar am eter s   f o r   v a r y in g   ty p e   s ag   d ep th   f r o m   0 . 1   to   0 . 7       7.   DC  L I NK   I NDUC T O S T R E SS   E VA L UA T I O N   T h ad v an ta g es  o f   DC   lin k   in d u cto r s   d u r in g   b alan ce d   a n d   u n b alan ce d   co n d itio n s   o f   in p u v o ltag e   s u p p ly   h av e   b ee n   s u m m ar ize d   in   th i n tr o d u ctio n .   Du r in g   th u n b alan ce d   c o n d itio n ,   th ef f ec o f   1 0 0   Hz   co m p o n en will  b e   v er y   h i g h   i n   th DC   lin k ,   wh ich   lead s   to   in cr ea s ed   DC   cu r r e n p ea k s .   T h is   cu r r en p ea k   m a y   lead   to   DC   in d u cto r   s atu r atio n .   I f   th e   VFD  d o es  n o t   h av e   th e   p r e d ictio n   o f   s u ch   s ce n a r io   b y   m ea s u r in g   th e   DC   lin k   v o ltag e,   t h r ef lecte d   h ar m o n ics  an d   p e ak   c u r r e n will  b in cr ea s ed   at  t h in p u s id e   d u t o   th e   in d u cto r   s atu r atio n .   B u t h p r esen ce   o f   1 0 0   Hz  co m p o n en c r ea tes  a   h i g h   AC   v o ltag e   ac r o s s   it  in   ca s e   o f   s ix - p u ls ca s es.   T h is   co n d itio n   will  b d if f er e n in   th ca s e   o f   twelv e‑ p u ls o p er atio n   u n d er   th e   in f lu en ce   o f   d if f er en t   ty p es   o f   s ag s .   7 . 5   k W   twelv e - p u l s VFD  s y s tem   o p er atin g   a d if f er en d e p th s   o f   s ag s   u n d er   ty p e   an d   ty p B   s ce n ar io s   at  th e   p r im a r y ,   an d   th DC   lin k   in d u cto r   d e v elo p s   an   AC   v o ltag wh ich   c o n tain s   b o th   1 0 0   Hz  an d   3 0 0   Hz  co m p o n en ts .   T h i s   h as  b ee n   s h o wn   in   Fig u r e   8 .   T h cu r r en wav e f o r m   is   co n s id er ab ly   d if f er en t   b etwe en   th e   two   DC   lim b   in d u cto r s .   As  t h ef f ec o f   t y p e   s ag   d o es  n o t   cr ea te  a   d if f er en ce   b etwe en   th e   s ec o n d ar y   in p u t   cu r r en ts   as  s h o wn   in   Fig u r 6 ,   t h ef f ec o f   t y p e   B   s ag   is   o n ly   p r esen ted   b el o w.   T h e   s im u latio n   h as  b ee n   f u r th e r   e x ten d ed   f o r   o p er atin g   in   p h ase  lo s s   o r   s in g l p h asin g   co n d itio n   ( co n s id e r i n g   ty p e   s ag   d ep th   o f   g r ea ter   th an   0 . 9 )   an d   d if f e r en v o ltag u n b alan ce   co n d it io n s   to   ch ec k   th ef f ec ts   in   t h in d u cto r   cu r r en t   h ar m o n ics  an d   ca p ac ito r   cu r r en h ar m o n ics  f o r   f u r th er   an al y s is .   T h is   an aly s i s   is   in ten d ed   to   u n d er s tan d   an d   id en tify   th e   VFD’ s   cr itical  o p er atin g   co n d itio n s   wh ic h   lead s   to   f ailu r e   o r   d eg r a d atio n   o f   life tim e.   Fro m   th e   r esu lts ,   it i s   s h o wn   th at  th D C   lin k   in d u cto r   s tr ess ed   v ar iab ly   b etwe en   th two   s ec o n d ar y   r ec tifie r s   d u r in g   th e   tim o f   s ag .   Fro m   th r esu lts   o f   th m ea s u r em e n ts ,   th d ev i atio n   in   th in d u cto r   cu r r en ts   in   b etwe en   th two   s ec o n d ar y   win d in g s   ar s h o wn   in   Fig u r 9 .     7 . 1 .     L o s s es in t he  DC  ind uct o r   T h DC   lin k   in d u cto r   s er v es  to   r ed u ce   th in p u cu r r e n h ar m o n ics;   ad d itio n ally ,   it  p r o tects  t h in v er ter   f r o m   in p u cu r r en s u r g es.  T h e   DC   lin k   in d u cto r   is   u s u ally   d esig n ed   f o r   h an d lin g   3 0 0   Hz  co m p o n e n ts   as  m an y   m an u f ac tu r er s   co n s id er   th c o s attr ac tiv en ess   an d   f o r   g ettin g   co m p ac d esig n .   T h cr itical  o p er atin g   co n d itio n s   d u to   p h ase - lo s s   an d   u n b ala n ce   co n d itio n s   a r n o b ein g   g iv en   i n - d e p th   atten tio n   d u r in g   th e   d esig n   o f   DC   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   123 - 1 40   132   I n d u cto r .   Du r i n g   th e   u n b alan ce d   an d   p h ase - lo s s   co n d itio n ,   th DC   lin k   in d u cto r   e x p er i en ce s   h u g v o ltag e   f lu ctu atio n s   ac r o s s   it,  as  s h o w n   in   Fig u r e   8 .   T h in d u cto r   v o l tag d r o p   co n tain s   v ar io u s   f r e q u en cy   co m p o n en ts   ap ar f r o m   3 0 0   Hz.   T h is   is   n atu r al  p h en o m en o n   i n   a   s ix - p u ls d r iv e ,   also .   B u co n s id er in g   th e   r e f lectio n   o f   ty p B   s ag   in   th twelv e - p u ls d r iv es,  th e f f ec g ets  ag g r a v ated .   T h e   in f lu e n ce   o f   th 1 0 0   Hz  co m p o n e n is   co n s id er ab ly   s tr o n g   d u r in g   th is   tim e.   T h h ar m o n ic  m u ltip les  o f   1 0 0   Hz  a n d   3 0 0   H c o m p o n e n ts   ar also   p r esen t.  T h d if f er en ce   in   t h is   ef f ec is   h ig h   in   b etwe en   th two   in d u cto r s   o f   two   r ec tifie r   cir cu its   in   ca s o f   twelv e - p u ls e.             Fig u r 8 .   DC   in d u ct o r   cu r r en s tr ess   wi th   r esp ec t to   in p u t c u r r en t v ar iatio n   d u r i n g   ty p B   s ag           Fig u r 9 .   Per ce n ta g d e v iatio n   in   th cu r r en t sh ar in g   b etwe e n   th s tar   s id an d   d elta  s id in d u cto r       T h g o v er n in g   eq u atio n s   f o r   f l u x   d en s ity   esti m atio n   [ 8 ]   ar e   g iv en   in   ( 6 ) ,   ( 7 ) ,   a n d   ( 8 ) .      =     10 4   .       .       .   ( 6 )      = ( 0 . 4 ) . . .  . . ( 10 4 )    ( 7 )      =  +    = 1   ( 8 )     W h er B dc   is   th DC   f lu x   d en s ity ,   B ac   is   th AC   f lu x   d en s ity   co n tr i b u ted   b y   d if f er e n h ar m o n ic  co m p o n e n ts ,   N   is   th n u m b er   o f   tu r n s   in   th in d u cto r ,   f h   is   th h ar m o n ic  f r eq u e n cy ,   A c   is   th co r ar ea ,   E h   is   th am p litu d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.