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 열 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, (열 또는 일 소비를 일으키지 않고)
. 전원과 부하 간에 서로 교환 만 되는 (축적 직후 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 [VA (Volt Ampere)] 또는 [W]
- 교류회로에서 전압 및 전류의 실효값의 곱을 말함 (Vrms·Irms)
. 전기설비(변압기,차단기등)의 부하나 전원의 용량을 표시할 때 사용
- 전압과 전류의 크기 만 고려하고, 위상은 고려 안함
- 단위표시 : [VA (볼트 암페어)]
. 단위가 와트[W]인 평균전력과 차원은 같으나, 혼동을 피하기위해 [VA]로 표시
2. 복소전력 관점에서, 유효전력(평균전력),무효전력,피상전력,역률 비교
ㅇ 복소 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 전압 및 전류의 실효치를 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) : 전압이 전류 보다 앞서는 각
* [참고] ☞ 역률 개선 참조