Active Power, Reactive Power, Apparent Power   유효 전력, 무효 전력, 피상 전력

(2020-09-02)

일 에너지 관점의 전력, Volt Ampere Reactive, VAR, VA

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  8. 역률

1. 유효 전력, 무효 전력, 피상 전력

  ㅇ 유효 전력(active power) 또는 평균전력(average power)  [W]
     - 실제로 전동기 등의 동력을 돌리는 일(Work)을 행하는 전력
        . 에너지원을 필요로하는 전력 
        . 실제로  소비를 하는 전력
     - 시간평균하면, 0 이 아닌 일정 값을 갖는 전력
        . 즉, 평균전력이 `0`이 아닌 일정 값임
     - 단위 표시 : [W (Watt)]

  ㅇ 무효 전력(reactive power)  [VAR, Volt Ampere Reactive] 
     - 실제로 어떠한 일도 행하지 않는 전력 
        . 에너지원을 필요로하지 않는 전력  
        . 에너지를 소비하지 않고, ( 또는  소비를 일으키지 않고)
        . 전원부하 간에 서로 교환 만 되는 (축적 후 방출) 전력 요소
     - 양(+),음(-) 값이 다른 의미를 갖음
        . 양(+)의 무효전력은, 유도성 부하(Inductive, +θ)에 의해 소모되고,
        . 음(-)의 무효전력은, 용량성 부하(Capacitive, -θ)에 의해 소모됨
     - 시간평균하면, 0 이 되는 전력
        . 즉, 평균전력이 `0`이 됨
     - 단위표시 : [VAR (Volt Ampere Reactive)] 

  ㅇ 피상 전력(apparent power) 또는 겉보기 전력  [W] 또는 [VA]
     - 교류회로에서 전압전류실효값의 곱을 말함 (Vrms·Irms)
        . 전기설비(변압기,차단기등)의 부하전원의 용량을 표시할 때 사용
     - 전압전류의 크기 만 고려하고, 위상은 고려 안함
     - 단위표시 : [VA (볼트 암페어)] 
        . 단위와트[W]인 평균전력차원은 같으나, 혼동을 피하기위해 [VA]로 표시


2. 복소전력 관점에서, 유효전력(평균전력),무효전력,피상전력,역률 비교복소 전력(Complex Power)
     - 전력을 복소수량으로 취급하여 복소 전력  S = P + jQ 으로 나타내면,
        . 크기 |S| : 겉보기 전력 (피상 전력)  Papp
        . 실수부 P : 유효 전력 (평균 전력)    Peff, Pav
        . 허수부 Q : 무효 전력
    
     *  교류 전압전류실효치를 Vrms,Irms라하고 위상각을 θ라하면
        . 피상전력 : VrmsIrms        [W] 또는 [VA]
        . 유효전력 : VrmsIrms cosθ  [W]
        . 무효전력 : VrmsIrms sinθ  [VAR]

  ※ 역률(Power Factor,PF) : 유효전력 대 피상전력의 比 [무차원 比]
     -  PF = Peff / Papp = VrmsIrms cosθ / VrmsIrms = cos θ  
        . 여기서, θ 역률각(PF angle) : 전압전류 보다 앞서는 각

     * [참고] ☞ 역률 개선 참조


[전력] 1. 전력 2. 전력 종류 3. 순간 전력 4. 복소 전력 5. 유효전력/무효전력/피상전력/역률 6. 평균 전력 7. 전력 밀도 8. 첨두 전력 9. 전력 측정
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