역률 계산기
전기 실효값 측정치로 단상 역률, 피상 전력, 무효 전력과 위상각을 계산합니다.
교류 역률
단상 실효 전압, 실효 전류와 측정한 유효 전력을 입력하세요.
전기 역률 알아보기
역률은 교류 부하가 공급된 볼트암페어를 유용한 유효 전력으로 얼마나 잘 전환하는지 나타냅니다. 와트 단위 유효 전력을 볼트암페어 단위 피상 전력으로 나눈 비율입니다. 여기서 사용하는 단상 측정에서는 실효 전압과 실효 전류를 곱하면 피상 전력이 됩니다. 측정한 유효 전력을 이 곱으로 나누면 영과 일 사이의 무차원 역률을 얻습니다. 일에 가까우면 공급 전류 대부분이 실제 일이나 열 발생에 기여한다는 뜻입니다.
유도성 부하와 용량성 부하는 전압에 대한 전류의 위상을 바꿀 수 있습니다. 모터, 변압기, 형광등, 경부하 전원 장치는 흔히 무효 전류를 끌어옵니다. 이 전류는 한 주기 전체에서 순에너지를 전달하지 않지만 도체와 변압기의 부담을 높입니다. 계산기는 전력 삼각형을 이용해 피상 전력의 제곱에서 유효 전력의 제곱을 뺀 값의 제곱근으로 무효 전력을 구합니다. 역률의 역코사인을 취해 위상각의 크기도 구합니다.
120 볼트 부하에 10 암페어가 흐르고 960 와트를 소비한다고 가정해 보세요. 피상 전력은 1,200 볼트암페어이므로 역률은 0.8입니다. 무효 전력은 720 바르이고 위상각의 크기는 약 36.87 도입니다. 이 값들은 위상 관계의 크기를 나타내지만 전류가 앞서는지 뒤지는지는 알려 주지 않습니다. 이를 구분하려면 부하가 주로 용량성인지 유도성인지 알아야 합니다.
이 계산기는 단상 회로용입니다. 평형 삼상 계통의 피상 전력은 삼의 제곱근에 선간 전압과 선전류를 곱한 값입니다. 단상 공식을 삼상 선로 측정치에 바로 적용하면 잘못된 결과가 나옵니다. 왜곡된 파형에는 진유효 전력 및 참실효값 측정 기기도 필요합니다. 변위 역률만으로는 고조파 왜곡을 반영할 수 없기 때문입니다.
역률 개선은 보통 유도성 부하 근처에 커패시터를 추가해 무효 전력 수요를 상쇄합니다. 전류, 전압 강하, 손실, 전력 회사의 수요 요금을 줄일 수 있지만 장비 용량을 정할 때 계통 전압, 고조파, 개폐 과도 현상과 공진을 고려해야 합니다. 단위 역률을 넘어서는 과보상은 이 단순한 비율로 표현되지 않으며 일반적으로 바람직하지도 않습니다.
같은 운전 조건에서 동시에 측정한 값을 사용하세요. 이 계산기에 적용된 이상적인 관계에서는 유효 전력이 피상 전력을 초과할 수 없으므로 범위를 벗어난 입력은 거부됩니다. 요금 분석, 산업용 커패시터 뱅크, 발전기 또는 안전이 중요한 전기 설계에는 자격을 갖춘 전문가, 교정된 전력 분석기와 설비에 적용되는 표준을 활용하세요.
역률 계산 예제
단상 예제로 유효 전력, 피상 전력, 무효 전력의 관계를 살펴봅니다.
| 측정값 | 결과 | 해석 |
|---|---|---|
| 120 V, 10 A, 960 W | PF 0.8 | 피상 전력은 1,200 VA, 무효 전력은 720 var입니다. |
| 230 V, 5 A, 1,150 W | PF 1.0 | 이상적인 부하는 무효 전력과 위상각이 모두 영입니다. |
| 240 V, 20 A, 3,840 W | PF 0.8 | 피상 전력은 4,800 VA, 무효 전력은 2,880 var입니다. |
역률 계산 방법
- 같은 운전 조건에서 단상 실효 전압과 실효 전류를 측정합니다.
- 적절한 전력계로 와트 단위의 유효 전력을 측정합니다.
- 세 값을 각각 해당 입력란에 넣습니다.
- 역률 계산을 선택하고 비율, 전력 삼각형, 위상각을 확인합니다.
역률 자주 묻는 질문
좋은 역률은 얼마인가요?
일에 가까운 값은 일반적으로 공급 전류를 효율적으로 사용한다는 뜻입니다. 전력 회사와 시설에서는 0.9 또는 0.95 같은 목표를 정할 수 있습니다.
역률이 일을 넘을 수 있나요?
아니요. 표준 정의에서 유효 전력은 피상 전력을 넘을 수 없습니다. 일을 초과하는 결과는 보통 측정치가 서로 맞지 않거나 단위가 잘못되었다는 신호입니다.
역률은 효율과 같은가요?
아니요. 역률은 유효 전력과 피상 전력을 비교합니다. 효율은 유용한 출력 전력과 유효 입력 전력을 비교하므로 같은 장치라도 두 값은 다를 수 있습니다.
삼상 전력도 지원하나요?
아니요. 단상 피상 전력 공식을 사용합니다. 평형 삼상 선로의 측정치에는 삼의 제곱근을 추가로 곱해야 합니다.
무효 전력은 무엇을 나타내나요?
무효 전력은 매 주기 전기장이나 자기장과 교환되는 에너지를 나타냅니다. 전류 부담은 늘리지만 한 주기 전체에서 순일을 제공하지는 않습니다.