역률은 전력선과 부하 사이를 순환하고 송전선과 변압기를 가열하는 것 외에는 아무것도 보이지 않는 겉보기 전력이 얼마나 많은지 보여줍니다. 그들은 이것이 전류가 전압과 위상이 다르기 때문이라고 말합니다. 특히, 전압은 양이지만 전류는 음일 때 전력이 부하 밖으로 흐릅니다.
또한 다이오드 정류기는 입력 전압이 부하 전압을 초과 할 때 피크 전압의 짧은 순간에만 전도되는 것으로 나타났습니다 (정류기는 출력 커패시터 = 부하 전압을 가짐). 따라서이 짧은 버스트 동안 모든 전력이 소비됩니다. 나는 사람들이 아무것도 이해하지 못하고 모든 문제가 역률이 아니라 변압기에 전력선에 과부하를주는 버스트 (자화 손실의 위험 때문에 변압기에서 큰 전류를 생성 할 수 없음)라고 말하는 기사를 읽었습니다. 그러나 사인의 아주 작은 부분에서 모든 전력을 소비하면 큰 전류가 발생합니다. 분명히, 전류는 역률 1의 기준 (저항) 부하에서와 같이 전압에 비례하지 않습니다. 그러나 여기서는 부정적인 전력이 보이지 않습니다! 정류기는 양의 입력 전압과 음의 전류를 갖지 않습니다. 모든 전류는 피크 포지티브 전압에서 포지티브입니다. 그렇다면 비선형 부하는 어떻게 피상 전력을 생성합니까?
즉, Wikipedia에
http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply#Power_factor
간단한 오프라인 스위치 모드 전원 공급 장치는 대형 에너지 저장 커패시터에 연결된 간단한 전파 정류기를 통합합니다. 이러한 SMPS는 주 순간 전압이이 커패시터 양단의 전압을 초과 할 때 AC 라인에서 짧은 펄스로 전류를 끌어옵니다. AC 사이클의 나머지 부분 동안 커패시터는 전원에 에너지를 공급합니다.
결과적으로, 이러한 기본 스위치 모드 전원 공급 장치의 입력 전류는 높은 고조파 성분과 비교적 낮은 역률을 갖는다.
그들은 고조파 성분이 저 역률을 생성한다고 어떻게 결론을 내립니까? 피상적 인 힘은 어디에서 오는가?
나는 전류가 고조파 (주파수 성분)를 가지고 있음을 이해합니다. 즉, 전압이 단일 극성으로 유지되는 동안 전류가 진동한다는 것을 이해합니다. 이러한 고주파 전류 진동은 피상 전력을 생성 할 수 있습니다. 그러나 순 흐름은 여전히 양수이고 전류는 전압 극성에 해당하는 한 방향으로 만 흐르고 진동은 반대 방향으로 흐르지 않아 피상 전력을 유발하지 않습니다.
답변
누락 된 것으로 보이는 점은 전원주기의 일부 동안 장치에서 단일 역률을 갖기 위해 장치에서 전원 라인으로 전원을 다시 전송할 필요가 없다는 것입니다.
역률이 실제로 무엇인지 살펴 보는 방법에는 여러 가지가 있지만 모두 수학적으로 동일하게 나옵니다. 한 가지 방법은 RMS 전압 및 전류와 관련하여 제품에 전달 된 실제 전력의 비율입니다. 전류가 사인 인 경우 (전력선의 임피던스가 낮기 때문에 전압이 항상 사인 인 것으로 간주하면) 전압과 위상이 같을 때 단일 역률이 있고 90도에서 90 °가되면 0이됩니다. 단계. 사인의 경우, 사이클의 일부 동안 전력이 단일 역률보다 작도록 라인으로 역류해야합니다.
그러나 다른 많은 파형도 가능합니다. 전압이 양수이면 항상 0 또는 양의 전류를, 전압이 음수이면 0 또는 음의 전류를 가질 수 있지만 사인은 아닙니다. 전파 교량으로 인한 스파이크가 좋은 예입니다. 전력은 전력선으로 다시 흐르지 않지만 역률은 1보다 작습니다. 몇 가지 예를 들어 전파 브리지로 끌어온 RMS 전류를 계산하십시오. 전력선에서 끌어온 총 실제 전력이 RMS 전류에 전력선 전압을 곱한 값보다 작다는 것을 알 수 있습니다 (다시 말해서 전력선 전압이 항상 사인이라고 가정).
이것을 생각하는 또 다른 방법은 전송 시스템의 손실이 전류의 제곱에 비례한다는 것입니다. 전파 브리지는 전류가 짧은 짧은 스파이크에서 전류를 끌어옵니다. 손실의 제곱 특성으로 인해 이는 평균 전류가 더 많이 퍼져 나가는 평균 전류보다 더 나쁩니다. 나는 당신이 그 수학을 풀고, 전류의 평균 제곱을 최소화하는 방법은 전류를 전압과 사인 위상으로 만드는 것임을 알고 있습니다. 이것이 통일 권력을 달성 할 수 있는 유일한 방법입니다.
이것에 대한 또 다른 방법은, 현재의 푸리에 확장을 생각하는 것입니다. 우리는 모든 전력선 사이클을 반복하는 전류 파형을 가정하므로 푸리에 시리즈를 가지고 있습니다. 이러한 반복 파형은 전력선 주파수에서 일련의 사인파와 그 양의 정수배의 합으로 표현 될 수있다. 예를 들어 60Hz 전력의 경우 파형은 60Hz, 120Hz, 180Hz, 240Hz 등에서 사인의 합입니다. 각 고조파의 진폭 및 위상 변이는 유일합니다. 기본 (이 예에서는 60Hz 구성 요소)만이 전력선에서 모든 순 전력을 끌어 올 수 있으며 전압과 위상이 일치하는 정도까지만 가능합니다. 모든 구성 요소가 죄이기 때문에 각각은 사이클의 일부 동안 전력을 소비하고 기본의 동 위상 성분을 제외하고 사이클의 다른 부분에서 동일한 전력을 반환합니다. 따라서 전류 파형을 사인파 구성 요소로 분할하면 사이클의 일부 동안 전력을 다시 공급해야하는 역률을 보는 방법이 유효합니다. 그러나 한 번에 모든 구성 요소의 네트가 0이거나 양이되도록 다른 시간에 전력선에 전원을 공급하고 반환하는 사인파 구성 요소 세트를 가질 수 있습니다. 전파 브리지 전류는 이러한 파형의 한 예입니다. 한 번에 모든 구성 요소의 네트가 0 또는 양이되도록 서로 다른 시간에 전력선에 전원을 공급 및 반환하는 사인파 구성 요소 세트를 가질 수 있습니다. 전파 브리지 전류는 이러한 파형의 한 예입니다. 한 번에 모든 구성 요소의 네트가 0 또는 양이되도록 서로 다른 시간에 전력선에 전원을 공급 및 반환하는 사인파 구성 요소 세트를 가질 수 있습니다. 전파 브리지 전류는 이러한 파형의 한 예입니다.
