[Inverter] 인버터 효율(Efficiency)이란? 수식, 효율 결정 요소

 

목차

 

 

 

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인버터 효율(Inverter Efficiency)이란?

인버터 효율은 DC 입력값에서 변환되어 나오는 AC 출력 값의 효율을 의미 합니다. 일반적인 인버터 효율은 85~95%정도 입니다. 

 

인버터를 모터와 연결해서 사용할 경우 효율은 두가지 관점으로 분류 됩니다.

 

• 인버터 효율(Inverter efficiency)
• 파형 효율(Waveform efficiency)

 

이상적인 사인 파형에서 모터는 효율적으로 동작하고 최소의 전력을 소모 합니다. 사인의 파형이 틀어질 수 록 모터(Motor)는 더 많은 파워를 소모하게 됩니다. 

 

진정한 인버터의 효율을 확인하고 싶다면 실제 로드에 물려서 측정을 하셔야 합니다. 

 

인버터 효율은 말그대로 인버터가 가지는 효율이고 파형 효율은 모터나 다른 전자장비와 연결되어 나가는 AC 파형이 실제 사인파에 나가는 정도에 따라 결정 됩니다. 즉, 전체 효율은 수식(Equation)은 아래와 같이 단순하게 정리 될 수 있습니다.

 

• 효율(Efficiency) = P(AC)/P(DC)

 

즉, 입력 AC의 파워와 출력DC의 파워 비로 표현될 수 있습니다.

 

 

 

 

인버터 효율(Inverter Efficiency) 결정 요소

 

 

https://www.inverter.com/

 

위 그림과 같이 인버터의 효율은 출력에 연결된 로드의 용량에 따라 크게 달라집니다. 외부 로드의 파워(Power)용량이 적을 경우 인버터의 효율이 급격히 떨어집니다. 그리고 외부에 로드가 연결되어 있지 않더라도 인버터는 기본적으로 배터리를 소모하므로 효율이 떨어지게 됩니다. 

 

그러므로 일반적으로 인버터에는 AC 출력을 필요로하는 부하(Load)가 있는지를 센싱하고 없으면 슬립모드(Sleep mode)로 들어가게됩니다. 

 

외부 로드의 용량 이외에도 인덕턴스(Inductance) 성분이 많이 포함된 모터의 경우 사인파형에 따라 효율이 결정 됩니다. 코일고 구성된 모터는 인덕턴스 가 높고 이는 사인 성분에서 높은 효율을 가집니다. 그러므로 인버터에서 발생하는 사인 파형이 찌그러질 경우 효율에 영향을 주게 됩니다. 

 

비효율적으로 소모되는 파워는 발열로 소모되고 이는 결국 장비의 수명에 영향을 주게 됩니다. 

 

다음으로 인버터에 들어오는 DC 전원 즉, 배터리도 인버터의 효율에 영향을 줍니다. 

https://help.aurorasolar.com/hc/en-us

위 그림은 배터리 전원과 인버터의 출력 효율을 표기한 그래프입니다.이 처럼 배터리 전원이 떨어질 경우 효율에도 영향을 줌을 알 수 있습니다.

 

 

 

인버터의 효율을 결정하는 요소를 다시 정리하면 아래와 같습니다.

 

• 부하의 소모 파워 용량(Load Power Capacity)
• 사인 파형 왜곡 정도(Sine Wave form distortion)
• DC 입력 전압(DC Input Voltage)

 

 

 

팜테크 HBM 장비 중에 eDrive는 배터리와 인버터, 모터의 입출력 값을 각 각 측정하여 하나의 시스템에서 분석합니다. 해당 제품이 궁금하시면 괄호 링크를 통해 참조하시면 됩니다(https://famtech.tistory.com/129).