유효전력, 무효전력, 피상전력,역률, 무효율

유효전력, 무효전력, 피상 전력이란?

전기장비 내에는 다양한 부품들이 들어가 있습니다.

그리고 이러한 부품에는 저항뿐만 아니라 인덕터나 캐피시터가 있습니다.

 

문제는 전기 장비를 사용하기 위해 교류 전압을 인가해줄 때, 인덕터나 캐피시터의 영향으로 인가해준 전압을 100% 사용하지 못한다는 것입니다.

 

전기 장비에 교류 전압을 인가했을 때, 장비 내부 저항에 의해 장비가 작동되는 데 사용되는 전력을 유효 전력

 

전기 장비에 교류 전압을 인가했으나, 인덕터나 캐피시터 때문에 소실되는 전력을 무효 전력이라고 합니다.

 

그리고 교류 전압을 인가했을 때 유효 전력과 무효 전력의 총량 즉 전기 장비 전원에 공급되는 총용량을 피상 전력이라고 합니다.

유효전력(Active Power, Effective Power, Available Power)

정의 :전기 장비 작동 시 실제로 일에 도움이 되는 전력으로 교류 회로에서의 전압의 실효치

유효 전력의 표현 :

단위 : [W]

무효전력(Reactive Power)

정의 :실제로는 아무런 일을 하지 않아 부하에서 전력으로 이용될 수 없는 전력

무효 전력의 표현 :

단위 : [Var]

피상 전력(Apparent

정의 :전원에서 공급되는 전력으로 유효전력과 무효전력의 벡터의 합

피상 전력의 표현 :

단위 : [VA]

 

 

 

단상일 경우 삼상일 경우의 피상 전력

3 상의 이득은 단상의 루트 3배인 것을 알고 있으실 겁니다.

따라서

 

단상 교류인 경우에는

로 나타내며

 

3상 교류인 경우에는

로 나타냅니다.

 

 

역률, 무효율 이란?

교류 전압을 인가했을 때

전압에 인가되어 실제로 일을 하는 유효 전력

인덕터나 캐피시터의 영향으로 일을 하지 않는 무효 전력

인가되는 교류 전압 그 자체인 피상 전력이 있다는 것을 알았습니다.

 

그리고 이들의 관계를 이용해서 교류 전압을 인가했을 때,

실제로 일을 하는 전력의 비율을 역률이라고 하며, 실제로 일을 하지 않는 전력의 비율을 무효율이라고 합니다.

 

즉 역률이란 교류 전압을 인가했을 때 실제로 일을 하는 전력의 비율이고

무효율이란 교류 전압을 인가했을 때 실제로 일을 하지 않는 전력의 비율입니다.

역률

정의 : 교류전압을 인가했을 때 실제로 사용되는 전기 에너지의 비율 즉 교류회로에서 유효전력과 피상 전력과의 비

역률의 표현 : 역률 = 유효전력/피상전력 = COS

무효율

정의 : 교류 전압을 인가했을 때 일을 하지 않는 전기 에너지의 비율 즉 교류회로에서 무효 전력과 피상 전력과의 비

무효율의 표현 : 무효율= 무효전력/피상전력무효전력/피상 전력= SIN

 

 

 

직류의 역률

직류는 주파수가 없는 즉 주파수가 0인 전류입니다.

 

따라서 인덕터에 직류를 흘리면 단락 즉 Short가 되고

 

캐피시터에 직류를 흘리면 개방 즉 Open이 됩니다.

 

따라서 직류는 역률이 없습니다.