Development of variable voltage variable frequency drive system for induction motor speed control

ABSTRACT
This project describes the development of a Variable Voltage Variable Frequency 
(VVVF) system that controls the speed of Induction Motor (IM) at specific speed. 
Texas Instrument C2000 Microcontroller (TMS320F28335) has been used in this 
project as the interface between the control design with the IM. The Texas Instrument 
microcontroller has been combined with the MATLAB/Simulink and the VVVF 
system as the communication interface for processing the speed control system. The 
combination between power electronic circuits and microcontroller along with 
variable voltage variable frequency (VVVF) technique is able to control the target 
speed of IM. The target value of VVVF is implemented inside Lookup table and has 
been combined with the Proportional Integral (PI) speed control that generates the 
signal into the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) for inverter operation. The 
SPWM signal is produced from the microcontroller with the instruction from 
MATLAB/Simulink, where the controller performs the output of the motor speed.
The 
PI speed control receives the output of a closed loop feedback system from the motor 
speed and the error signal is reduced to achieve the value of desired speed reference. 
In the conclusion, the VVVF closed loop system is very useful to control the desired 
speed of motor at different variable voltage and variable frequency value. As collected 
for the results, its show, the VVVF with PI speed control can achieve the actual speed 
for the IM at 1297rpm and 1499rpm when the reference speeds have been set at 
1300rpm and 1500rpm respectively. At the end it can be concluded that the VVVF 
combined with microcontroller have created an ecosystem for speed control that have 
achieved the objectives. 

---

vi 
ABSTRAK 
Projek ini membincangkan pembinaan sistem VVVF yang dapat mengawal keluaran 
motor pada kelajuan yang diinginkan. Texas Instrument C2000 mikropengawal 
(TMS320F28335) telah digunakan dalam projek ini sebagai komunikasi antara muka 
diantara reka bentuk kawalan dengan IM. Mikropengawal Texas Instrument telah 
digabungkan dengan system MATLAB/Simulink dan VVVF sebagai komunikasi 
antara muka untuk memproses sistem kawalan kelajuan.Gabungan antara litar 
elektronik kuasa dan mikropengawal dengan Teknik pemboleh ubah voltan pemboleh 
ubah frekuensi (VVVF) mampu mengawal kelajuan sasaran IM.
Nilai sasaran VVVF 
dilaksanakan di dalam jadual Lookup dan telah digabungkan dengan kawalan laju 
Proportional Integral (PI) yang menghasilkan isyarat ke modulasi lebar denyut 
sinusoidal (SPWM) untuk operasi penyongsang.
Isyarat SPWM dihasilkan dari 
mikropengawal dengan arahan dari MATLAB/Simulink, di mana pengawal 
melaksanakan keluaran kelajuan motor.
Kawalan kelajuan PI menerima keluaran 
sistem maklum balas gelung tertutup dari kelajuan motor dan isyarat kesalahan 
dikurangkan untuk mencapai nilai rujukan kelajuan yang diinginkan.
Kesimpulannya, 
sistem gelung tertutup VVVF sangat berguna untuk mengawal kelajuan motor yang 
diinginkan pada voltan berubah dan nilai frekuensi berubah. Hasilnya, sistem VVVF 
dapat mencapai kelajuan sebenar pada 1297rpm dan 1499rpm masing-masing untuk 
1300rpm dan 1500rpm untuk nilai rujukan kelajuan yang diinginkan
. 
Pada akhirnya 
dapat disimpulkan bahawa VVVF yang digabungkan dengan mikrokontroler telah 
membuat ekosistem untuk kawalan kelajuan yang telah mencapai objektif 

---

vii