전기기능장 비정현파교류 — 파형률·파고율과 고조파 실효값

파고율은 최대값을 실효값으로 나눈 값이고, 파형률은 실효값을 평균값으로 나눈 값이다. 정현파의 파형률은 1.11이므로 평균값 153V인 정현파의 실효값은 153 × 1.11로 약 170V가 된다. 정현파의 최대값은 평균값의 약 1.57배이므로 평균값 200V이면 최대값은 약 314V가 된다. 파형률과 파고율이 모두 1인 파형은 최대값·실효값·평균값이 모두 같은 구형파이다.

고조파가 섞인 전류의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구한다. i = 30sinωt + 40sin(3ωt + 60°)A이면 기본파와 3고조파의 실효값을 각각 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취해 약 35.4A가 된다.

변압기의 여자 전류는 철심의 비선형 자화 곡선 때문에 전압이 사인파여도 고조파가 섞인 왜형파가 된다. 발전기에서 특정 고조파를 없애려면 코일 간격을 극 간격의 1/p로 단축하며, 5고조파를 제거할 때는 0.8이 적절하다.

비정현파 전압을 걸었을 때 소비되는 전력은 각 고조파별 전력을 따로 구해 더한다. 임피던스는 주파수에 비례하므로 3고조파에서는 리액턴스가 기본파의 3배가 되며, 이 값을 반영해 고조파 전류와 전력을 계산한다.