Можно ли рассчитать среднюю мощность трехфазного двигателя переменного тока на основе среднеквадратичного значения тока и напряжения для каждой обмотки?

Можно ли рассчитать среднюю мощность трехфазного двигателя переменного тока на основе среднеквадратичного значения тока и напряжения для каждой обмотки?

Нет, не может, потому что средний ток на любой фазе равен нулю. Это оставляет вам только среднеквадратичное напряжение, и это не показатель мощности.

Если вы хотите точно измерить мощность любой машины переменного тока, вам необходимо знать определенные вещи, и это могут быть:

1. Среднеквадратичное значение напряжения, среднеквадратичное значение тока и коэффициент мощности (для каждой фазы)
2. Мгновенное напряжение и мгновенный ток в течение одного полного цикла мощности (на фазу)

Без коэффициента мощности среднеквадратичные значения тока и среднеквадратичного напряжения не имеют смысла. Даже если вы знаете коэффициент мощности, если форма тока не синусоидальна (как это легко может быть в сердечнике двигателя, который показывает признаки насыщения), вы получите неточный ответ.

Наиболее точным методом является умножение мгновенных значений напряжения и тока с последующим усреднением (или интегрированием) результата. Так работают ваттметры, аналоговые или цифровые. Ниже представлены два сценария изменения относительной фазы тока:

Надеюсь, вы видите, что если фазовый угол тока отличается от угла фазы напряжения, то среднее значение мощности уменьшается. На следующем рисунке я умножил синусоидальное напряжение на 3-ю гармонику тока (обычно присутствующую в двигателе переменного тока), и результирующая мощность равна нулю:

Это означает, что среднеквадратичное значение тока, искаженное гармониками, не может быть надежно использовано для измерения мощности, поскольку третья гармоника не связана с мощностью. В качестве примечания: если бы в сигнале напряжения присутствовала 3-я гармоника (и нагрузка была резистивной), тогда 3-я гармоника напряжения правильно умножалась бы на третью гармонику тока резистора для получения реальной мощности.

Предполагая, что все три фазы идентичны, трехфазная мощность$P=I_{RMS}V_{RMS}\sqrt{3}$. Если все, что у вас есть, это средний ток, вам понадобится способ получить среднеквадратичное значение тока. Предполагая синусоиду,$I_{mean} = I_{pk}\frac{2}{\pi}$, и$I_{RMS} = \frac{I_{pk}}{\sqrt{2}}$. Решить и заменить, и$I_{RMS} = \frac{I_{mean}\pi}{2\sqrt{2}}$.

Конечно, как указывает Энди, средний ток реальной синусоиды равен нулю, а коэффициент мощности имеет решающее значение. Вышеизложенное предполагает, что у вас есть выпрямленный синусоидальный ток в фазе с напряжением.