Bei Leistungswiderständen stehen Themen wie Stromtragfähigkeit, Energieaufnahmevermögen, Kurzzeit- oder Pulsleistung im Vordergrund. Zudem ist die mechanische Integration genauso relevant wie die Entwärmung und die Schutzart, die durch Wirkungsort und Umweltbedingungen definiert sind. Aber auch Betriebspunkte, die durch unterschiedliche Temperaturarbeitsbereiche bestimmt sind, Eigensicherheit und die Absicherung bei Überlastfällen spielen eine Rolle.

Rüttelsicherer drahtgewickelter Leistungswiderstand zur Platinenintegration, z.B. eingesetzt zur Strombegrenzung

Rüttelsicherer drahtgewickelter Leistungswiderstand zur Platinenintegration, z.B. eingesetzt zur Strombegrenzung. Frizlen

Leistungswiderstände beginnen schon in niedrigen Leistungsbereichen mit nur wenigen Watt, aber sie können bis hin zum Megawatt-Bereich reichen. Entsprechende Kurzzeit- oder Spitzenleistungen können dabei noch ein Vielfaches der Dauerleistung betragen. Typische Energieaufnahmevermögen liegen zwischen einigen 100 W und enden im Megawatt-Bereich.

Präzises Bremsen in der Antriebstechnik

Leistungswiderstand mit Schutzart IP67 zum Einsatz in rauhen Umgebungen, z.B. als Bremswiderstand in Abfüllanlagen in der Lebensmittelproduktion

Leistungswiderstand mit Schutzart IP67 zum Einsatz in rauen Umgebungen, z.B. als Bremswiderstand in Abfüllanlagen der Lebensmittelproduktion. Frizlen

Als wichtiges Einsatzgebiet solcher Widerstände gilt die elektrische Antriebstechnik. Hier benötigen Entwickler Brems- oder Ballastwiderstände für Frequenzumrichter, die als Ersatz für mechanische Bremsen einen wartungsfreien Betrieb ermöglichen. Dies erfolgt durch gezielten Energieentzug des geregelten elektrischen Antriebs. An der Applikation können Entwickler dadurch orientierte, präzise geregelte Verzögerungs- und Bremsrampen fahren und so sowohl verschleißfrei als auch sanft bremsen oder verzögern. Dies stellt auch die häufigste Anwendung für Leistungswiderstände dar. Im Bereich der Gleichstromantriebe, die aktuell zunehmend in manchen Anwendungen Verwendung finden, nutzen Entwickler Leistungswiderstände zur Anlassstrombegrenzung sowie zur Momenterhöhung.

Der Maschinenbau setzt applikationsgetrieben auf sogenannte Not-Aus-Widerstände, um bei Netzausfall oder Not-Halt die Energie schnellstmöglich aus der Maschine oder Anlage zu bekommen und so Personen- und Sachschäden zu vermeiden.

Problematische Wärmeentwicklung

Im zulässigen Grenzbereich (bis 160 %) besteht die Gefahr einer verringerten Lebensdauer sowie einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit. Im unzulässigen Betriebsbereich können Leistungswiderstände und umliegende Bauteile überhitzen und so zerstört werden.

Im zulässigen Grenzbereich (bis 160 %) besteht die Gefahr einer verringerten Lebensdauer sowie einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit. Im unzulässigen Betriebsbereich können Leistungswiderstände und umliegende Bauteile überhitzen und so zerstört werden. Frizlen

In der Leistungselektronik kommen vermehrt Lade- und Entladewiderstände, Symmetrier- und Strombegrenzungswiderstände zum Einsatz. Diese gibt es teilweise noch als Platinen-integrierbare Ausführung, soweit es die Leistungsanforderungen zulassen. Größere Leistungen erfordern unter Umständen eine Montage auf Kühlkörpern, die luft- und flüssigkeitsgekühlt sein können. Generell stellt die Wärmeentwicklung der Leistungswiderstände Projektingenieure immer vor die Aufgabe den Wärmefluss zu steuern, um lokalen Überhitzungen vorzubeugen. Hersteller von Leistungswiderständen legen diese meist auf eine Oberflächenübertemperatur von 300 K aus. Das bedeutet, dass Ingenieure bei der Montage die Umgebungsbedingungen betrachten müssen, um beispielsweise benachbarte Bauteile, Kabelkanäle oder Leitungen vor Überhitzung zu schützen.

Ununterbrochene Stromversorgung

Auch in der Energietechnik finden Leistungswiderstände Verwendung, wo sie als Dämpfungs- und Filterwiderstände im Bereich der Nieder- und Mittelspannung eingesetzt werden, um beispielsweise die Netzqualität sicherzustellen oder bei Erdschlüssen den Strom zu begrenzen. Die Energieversorger stellen als Aufgabe an die Windenergieanlagenhersteller, dass bei Ausfall des Versorgungs- und Einspeisenetzes die Windenergieanlage einige Sekunden weiter laufen muss, um nach Fehlerbeseitigung sofort wieder Energie ins Netz einspeisen zu können. Dies erfordert sogenannte FRT- oder LVRT-Widerstände, die für die geforderte Zeit die Energie kurzfristig aufnehmen. Dabei handelt es sich um Energiemengen in Bereich einiger Megawatt. Sind Pitchantriebe für die Blattverstellung nicht hydraulisch, sondern elektrisch, so gibt es je nach Regelungsart auch hier Bedarf an Bremswiderständen, um den generatorisch erzeugten Winddruck aufzunehmen. Da es sich um unregelmäßige, nadelförmige Impulse handelt, ist der Aufwand diese Energie zurückzugewinnen zu hoch.

Seite 1 von 212