Leistungswiderstände für Industrie und Leistungselektronik
Die Widap bietet Leistungswiderstände für industrielle, energietechnische und bahntechnische Anwendungen. Das Sortiment reicht von kompakten Drahtwiderständen ab ca. 5 Watt bis zu Hochlastwiderständen und kundenspezifischen Widerstandsbaugruppen im Kilowatt- bis Megawattbereich.
Zur Verfügung stehen unter anderem offen gewickelte, zementierte und glasierte Drahtwiderstände sowie Leistungswiderstände im Keramik- oder Aluminiumgehäuse. Für hohe Leistungen und anspruchsvolle Lastprofile entwickelt die Widap zudem Gitterwiderstände, Widerstandseinheiten und komplette kundenspezifische Baugruppen.
Neben einem breiten Standardsortiment unterstützt die Widap ihre Kundinnen und Kunden bei der elektrischen, thermischen und mechanischen Auslegung des passenden Leistungswiderstands.
- Standardprodukte und kundenspezifische Ausführungen
- Lösungen für Dauer-, Kurzzeit- und Impulsbetrieb
- Unterschiedliche Bauformen, Anschlüsse und Schutzarten
- Technische Beratung und Unterstützung bei der Auslegung
Was ist ein Leistungswiderstand?
Ein Leistungswiderstand ist ein elektrisches Bauteil, das grössere elektrische Leistungen aufnehmen und kontrolliert in Wärme umwandeln kann. Leistungswiderstände werden eingesetzt, um Ströme zu begrenzen, elektrische Energie abzubauen, Spannungsspitzen zu dämpfen oder eine definierte elektrische Last zu erzeugen.
Im Unterschied zu gewöhnlichen Elektronikwiderständen sind Leistungswiderstände für höhere Temperaturen, grössere Ströme und anspruchsvollere Lastprofile ausgelegt. Je nach Anwendung werden sie dauerhaft belastet oder müssen während eines kurzen Impulses eine hohe Energiemenge aufnehmen.
Für die Auswahl sind deshalb nicht nur der Widerstandswert und die Nennleistung entscheidend. Ebenso wichtig sind:
- Dauer und Form der Belastung
- Impulsenergie und Wiederholrate
- Nenn- und Spitzenspannung
- Kühlung und Umgebungstemperatur
- Einbaulage und verfügbarer Bauraum
- Isolation, Schutzart und Umgebungsbedingungen
Typische Einsatzgebiete sind Frequenzumrichter, Wechselrichter, Batteriespeicher, elektrische Antriebe, Energieanlagen, Prüfstände, Maschinen und Schienenfahrzeuge.
Bauarten unserer Leistungswiderstände
Die Widap bietet verschiedene Widerstandstechnologien und Bauformen. Welche Ausführung geeignet ist, hängt von der elektrischen Belastung, dem Lastprofil, dem verfügbaren Bauraum und der erforderlichen Wärmeabfuhr ab.
Offen gewickelte Drahtwiderstände
Offen gewickelte Drahtwiderstände bieten eine direkte Wärmeabgabe und eignen sich für hohe Leistungen, Temperaturen und kurzzeitige Überlastungen. Verschiedene Bauformen, Anschlüsse und Abgriffe ermöglichen eine flexible Anpassung an industrielle Anwendungen.
Zementierte Drahtwiderstände
Zementierte Drahtwiderstände sind robust, wirtschaftlich und für Dauer- sowie Impulsbelastungen geeignet. Sie sind in zahlreichen Leistungsstufen, Widerstandswerten und Baugrössen erhältlich.
Glasierte Drahtwiderstände
Glasierte Drahtwiderstände besitzen eine temperaturbeständige Schutzschicht und sind widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen. Sie werden unter anderem in Industrieanlagen, Energieanlagen und Filterkreisen eingesetzt.
Leistungswiderstände im Aluminiumgehäuse
Leistungswiderstände im Aluminiumgehäuse bieten eine hohe Leistungsdichte und eine berührungssichere Ausführung mit einen hohen Schutzgrad von bis zu IP65. Sie eignen sich besonders als Vorlade-, Entlade-, Brems-, Schutz- und Beschaltungswiderstände und können auf einer Kühlplatte montiert werden.
Drahtwiderstände mit Silikonzementüberzug
Drahtwiderstände mit Silikonzementüberzug verbinden kompakte Abmessungen mit hoher Belastbarkeit und zuverlässiger Wärmeabgabe. Sie eignen sich für industrielle Geräte, Stromversorgungen und Anwendungen der Leistungselektronik.
Drahtwiderstände im Keramikgehäuse
Drahtwiderstände im Keramikgehäuse sind elektrisch isoliert, mechanisch geschützt und kompakt aufgebaut. Typische Einsatzbereiche sind Steuerungen, Stromversorgungen, elektrische Geräte und industrielle Schaltungen.
Guss- und Stahlgitterwiderstände
Guss- und Stahlgitterwiderstände sind für hohe Leistungen und anspruchsvolle industrielle Lastprofile ausgelegt. Sie werden unter anderem als Brems-, Anlass-, Erdungs-, Last- und Prüfwiderstände eingesetzt.
Spezialwiderstände und Widerstandsbaugruppen
Die Widap entwickelt kundenspezifische Leistungs-, Präzisions- und Hochspannungswiderstände sowie komplette Widerstandsbaugruppen. Anwendungen finden sich unter anderem in der Medizintechnik, in Hochspannungs-Messsystemen, Prüfgeräten und industriellen Hochspannungsanlagen.
Drahtpotentiometer
Drahtpotentiometer sind einstellbare, drahtgewickelte Widerstände für industrielle Steuer-, Regel-, Mess- und Prüfanwendungen. Die Widap bietet verschiedene Baugrössen und kundenspezifische Ausführungen.
Anwendungen von Leistungswiderständen
Leistungswiderstände übernehmen in elektrischen Anlagen unterschiedliche Aufgaben. Sie begrenzen Ströme, nehmen überschüssige Energie auf, schützen Leistungselektronik und ermöglichen kontrollierte Betriebs- und Prüfzustände.
Die folgenden Anwendungen gehören zu den wichtigsten Einsatzgebieten der Widap-Leistungswiderstände.
Vorladewiderstände
Vorladewiderstände begrenzen den Einschaltstrom beim Laden von Kondensatoren und DC-Zwischenkreisen. Dadurch schützen sie Schütze, Sicherungen, Kondensatoren und Leistungselektronik vor hohen Stromspitzen.
Typische Einsatzbeispiele sind:
- Batteriespeicher und BESS
- Frequenzumrichter
- Solar- und Windwechselrichter
- Elektro- und Hybridfahrzeuge
- elektrische Nutzfahrzeuge
- On-Board-Charger
- Ladegeräte und DC-Ladestationen
- USV-Anlagen
- industrielle Stromversorgungen
Je nach Anwendung muss der Vorladewiderstand kurzzeitig eine hohe Energie aufnehmen und danach ausreichend abkühlen können.
Entladewiderstände
Entladewiderstände bauen die in Kondensatoren und Zwischenkreisen gespeicherte Energie nach dem Abschalten kontrolliert ab. Dadurch lassen sich gefährliche Restspannungen innerhalb einer definierten Zeit reduzieren.
Entladewiderstände werden unter anderem eingesetzt in:
- Batteriespeichern und Batteriesystemen
- Frequenzumrichtern
- Wechselrichtern
- Ladegeräten
- Elektrofahrzeugen
- USV-Anlagen
- Kondensatorbänken
- industriellen Stromversorgungen
- Solar- und Windenergieanlagen
- Traktionsstromrichtern
Abhängig vom System erfolgt die Entladung permanent über einen Bleeder-Widerstand oder gezielt über eine aktive Entladeschaltung.
Bremswiderstände
Bremswiderstände nehmen die beim Abbremsen eines elektrischen Antriebs entstehende generatorische Energie auf und wandeln sie in Wärme um. Dadurch wird ein zu starker Anstieg der Zwischenkreisspannung verhindert und ein kontrolliertes Bremsen ermöglicht.
Typische Anwendungen sind:
- Frequenzumrichter
- Werkzeugmaschinen
- Krane und Hebezeuge
- Aufzüge
- Förderanlagen
- Regalbediengeräte
- Zentrifugen
- Wickelmaschinen
- Windenergieanlagen
- industrielle Elektrofahrzeuge
- Bergbau- und Hafenfahrzeuge
- Marineantriebe
- Schienenfahrzeuge
Für die Auslegung sind insbesondere Bremsenergie, Spitzenleistung, Kühlung, Einschaltdauer und Pausenzeit zwischen den Bremsvorgängen relevant.
Filter- und Dämpfungswiderstände reduzieren unerwünschte Schwingungen, Resonanzen, Oberschwingungen und Spannungsspitzen. Sie werden als Teil von RC-, RL- oder RLC-Schaltungen eingesetzt.
Typische Einsatzgebiete sind:
- Frequenzumrichter
- Solarwechselrichter
- Windenergieanlagen
- Batteriespeicher
- Netzumrichter
- Oberschwingungsfilter
- Nieder- und Mittelspannungsanlagen
- Energieverteilanlagen
- STATCOM- und SVC-Systeme
- Traktionsstromrichter
- industrielle Stromversorgungen
Je nach Schaltung sind eine hohe Spannungsfestigkeit, eine geringe Induktivität oder eine besonders hohe Impulsbelastbarkeit erforderlich.
Erdungs- und Sternpunkterdungswiderstände begrenzen den bei einem Erdschluss auftretenden Fehlerstrom auf einen definierten Wert. Dadurch können Schäden an elektrischen Anlagen reduziert und Fehler durch vorhandene Schutzsysteme sicher erkannt werden.
Typische Einsatzbereiche sind:
- Generatorsternpunkte
- Transformatorsternpunkte
- industrielle Mittelspannungsnetze
- Kraftwerke
- Wind- und Solarparks
- Batteriespeicheranlagen
- Rechenzentren
- Bergbau
- Prozessindustrie
- Marine- und Offshore-Anlagen
- Bahninfrastruktur
Je nach Anwendung werden Erdungswiderstände auch als Nullpunkterdungswiderstände, Neutral Grounding Resistors oder Neutral Earthing Resistors bezeichnet.
Last- und Prüfwiderstände simulieren einen definierten elektrischen Verbraucher. Sie ermöglichen die Prüfung von Energiequellen, Stromversorgungen und leistungselektronischen Systemen.
Typische Anwendungen sind:
- Batterie- und Akkutests
- Batteriespeicher und BESS
- USV-Anlagen
- Generatoren und Notstromaggregate
- Wechselrichter
- Stromversorgungen
- Brennstoffzellen
- Ladegeräte
- Fahrzeug- und Bahntechnik
- Produktionsprüfstände
- Forschung und Entwicklung
- Rechenzentren
Einzelne Lastwiderstände können in kundenseitige Geräte und Prüfaufbauten integriert werden. Für vollständige, schalt- oder regelbare Prüfsysteme entwickelt die Widap kundenspezifische Lastbänke. Die Widap führt den Bereich der Lastbänke als eigenständige Kompetenz in ihrem Portfolio.
Schutz-, Snubber- und Beschaltungswiderstände dämpfen Schaltüberspannungen und begrenzen hohe Strom- oder Spannungsspitzen. Sie schützen IGBTs, Thyristoren, MOSFETs und weitere Komponenten der Leistungselektronik.
Typische Anwendungen sind:
- RC- und RCD-Snubber
- Crowbar-Schaltungen
- Überspannungsbegrenzung
- Wechselrichter
- Frequenzumrichter
- Batteriespeicher
- Ladegeräte
- Solar- und Windenergieanlagen
- industrielle Stromversorgungen
- Elektrolyseure und Brennstoffzellensysteme
- Traktionsstromrichter
Je nach Schaltung sind eine hohe Impulsfestigkeit, geringe Induktivität und hohe Spannungsfestigkeit erforderlich.
Anlass- und Strombegrenzungswiderstände
Anlasswiderstände begrenzen den Strom beim Start eines Elektromotors und können das verfügbare Anlaufmoment beeinflussen. Sie werden insbesondere bei Gleichstrommotoren und Schleifringläufermotoren eingesetzt.
Typische Anwendungen sind:
- Krane
- Förderanlagen
- Pumpen
- Walzwerke
- Zerkleinerungsanlagen
- Bergbaumaschinen
- schwere Industrieantriebe
Die Konstruktion richtet sich nach Anlaufstrom, Anlaufdauer, Anzahl der Startvorgänge und den Pausenzeiten zwischen den Belastungen.
In der Bahntechnik werden verschiedene Widerstandsanwendungen kombiniert. Dazu gehören Brems-, Filter-, Schutz-, Entlade-, VLU-, Heiz- und weitere Spezialwiderstände.
Neben dem elektrischen Lastprofil müssen dabei branchenspezifische Anforderungen berücksichtigt werden, beispielsweise:
- begrenzter Einbauraum
- Dach- oder Unterflurmontage
- natürliche oder forcierte Kühlung
- hohe Vibrationen und Schockbelastungen
- Temperatur- und Witterungseinflüsse
- besondere Brandschutzanforderungen
- projektspezifische Prüfungen und Zulassungen
Da die Widap in der Bahntechnik neben Widerständen auch Heizungen und weitere Komponenten anbietet, bildet dieser Bereich eine eigene Kompetenz.
Leistungswiderstände richtig auslegen
Die Auswahl eines Leistungswiderstands darf nicht ausschliesslich anhand des Widerstandswerts und der Nennleistung erfolgen. Für eine zuverlässige Auslegung müssen das vollständige Lastprofil sowie die elektrischen, thermischen und mechanischen Bedingungen betrachtet werden.
Elektrische Anforderungen
Zu den wichtigsten elektrischen Angaben gehören:
- Nennwiderstand
- minimaler Widerstand im kalten Zustand
- maximaler Widerstand im heissen Zustand
- gewünschte Toleranz
- Temperaturkoeffizient
- Gleich- oder Wechselspannung
- Nenn- und Spitzenspannung
- Isolations- und Prüfspannung
- maximal zulässige Induktivität
Lastprofil
Ein Leistungswiderstand kann kontinuierlich, durch einen einzelnen Impuls oder durch wiederkehrende Impulse belastet werden.
Für pulsartige Anwendungen werden möglichst folgende Angaben benötigt:
- Energie pro Impuls
- Spitzenleistung
- Spitzenstrom oder Spitzenspannung
- Impulsdauer
- Impulsform
- Anzahl der Wiederholungen
- Zeit zwischen den Impulsen
- Wiederholfrequenz
Ein Lastdiagramm, eine Messkurve oder ein Schaltbild erleichtert die technische Beurteilung.
Mechanische Ausführung
Für die Konstruktion werden unter anderem folgende Angaben benötigt:
- verfügbare Länge, Breite und Höhe
- gewünschte Bauform
- Befestigung
- Einbaulage
- elektrische Anschlüsse
- Schutzart
- Umgebungsbedingungen
- anzuwendende Normen
Je nach Stromstärke können die Anschlüsse über Klemmen, Bolzen, Kupferschienen, Leitungen oder Steckverbinder ausgeführt werden.
Noch nicht alle Angaben bekannt? Senden Sie uns ein Schaltbild, ein Lastdiagramm oder eine Beschreibung Ihrer Anwendung. Unsere Spezialisten unterstützen Sie bei der Ermittlung der erforderlichen Auslegungsdaten.
Kühlung und Umgebung
Die zulässige Belastbarkeit eines Leistungswiderstands wird wesentlich durch die Wärmeabfuhr und die jeweiligen Umgebungsbedingungen bestimmt. Deshalb müssen Kühlkonzept, Einbausituation und Temperaturgrenzen bereits bei der Auslegung berücksichtigt werden.
- natürliche oder forcierte Luftkühlung
- Kühlkörpermontage
- Wasser- oder Ölkühlung
- Umgebungstemperatur
- maximal zulässige Oberflächentemperatur
- Luftzirkulation und Einbaulage
- Innen- oder Aussenaufstellung
- Feuchtigkeit und Verschmutzung
- geforderte Schutzart
- besondere Umgebungsbedingungen wie Staub, Vibration oder korrosive Atmosphäre
Standardprodukt oder kundenspezifische Widerstandslösung?
Viele Anwendungen können mit einem Leistungswiderstand aus dem Widap-Standardsortiment realisiert werden. Zur Verfügung stehen unterschiedliche Bauformen, Widerstandswerte, Leistungsstufen und Anschlussvarianten.
Erfüllt ein Standardprodukt die Anforderungen nicht, entwickelt die Widap eine kundenspezifische Lösung.
Anpassbar sind beispielsweise:
- Widerstandswert und Toleranz
- Dauer- und Impulsbelastbarkeit
- Betriebsspannung und Isolation
- Bauform und Abmessungen
- Befestigung und Anschlüsse
- Gehäuse und Schutzart
- Kühlung
- Temperaturüberwachung
- niederinduktive Ausführung
Das Ergebnis kann ein einzelner Leistungswiderstand, eine anschlussfertige Widerstandsbaugruppe oder eine vollständige projektspezifische Konstruktion sein.
Warum Leistungswiderstände von Widap?
Die Widap verbindet ein breites Sortiment an Standardwiderständen mit technischer Beratung und kundenspezifischer Entwicklung.
Breites Widerstandsportfolio
Verschiedene Widerstandstechnologien und Bauformen ermöglichen die Auswahl einer passenden Lösung für unterschiedliche Leistungen, Lastprofile und Umgebungsbedingungen.
Standard- und Sonderlösungen
Neben Standardprodukten entwickelt die Widap kundenspezifische Widerstände und komplette Baugruppen.
Technische Auslegung
Die Widap unterstützt bei der Bewertung von Widerstandswert, Leistung, Impulsenergie, Kühlung, Isolation und Einbaubedingungen.
Erfahrung in anspruchsvollen Anwendungen
Die Widerstandslösungen werden unter anderem in anspruchsvollen Industrie-, Energie-, Automatisierungs- und Bahnanwendungen eingesetzt.
Internationale Firmengruppe und resiliente Lieferkette
Neben dem Hauptsitz in der Schweiz ist die Widap mit der Tochtergesellschaft SIR Resistor Italia Srl in Italien sowie Produktionsmöglichkeiten im asiatischen Raum international aufgestellt. Kurze Lieferwege, flexible Beschaffung und eine resiliente Lieferkette ermöglichen eine zuverlässige Versorgung unserer Kunden.
Häufige Fragen zu Leistungswiderständen (FAQ)
Wie wird die Leistung eines Widerstands berechnet?
Bei einer konstanten elektrischen Belastung kann die Leistung grundsätzlich mit folgenden Formeln berechnet werden:
P = U × I
P = I² × R
P = U² ÷ R
Für die tatsächliche Auswahl eines Widerstands müssen zusätzlich Lastdauer, Kühlung, Umgebungstemperatur und Sicherheitsreserven berücksichtigt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Dauerleistung und Impulsleistung?
Die Dauerleistung kann über einen längeren Zeitraum aufgenommen werden. Eine Impulsleistung tritt nur kurzzeitig auf und kann wesentlich höher sein.
Entscheidend sind dabei die aufgenommene Energie, die Pulsdauer, die Wiederholrate und die Abkühlzeit.
Wann ist ein Leistungswiderstand im Aluminiumgehäuse sinnvoll?
Ein Widerstand im Aluminiumgehäuse eignet sich besonders bei begrenztem Einbauraum und einer vorhandenen Kühlfläche.
Durch die thermische Anbindung an einen geeigneten Kühlkörper kann eine hohe Leistungsdichte erreicht werden.
Können Leistungswiderstände kundenspezifisch hergestellt werden?
Ja. Widerstandswert, Leistung, Bauform, Anschlüsse, Befestigung, Kühlung, Schutzart und weitere Eigenschaften können an die jeweilige Anwendung angepasst werden.
Welche Angaben benötigt die Widap für eine Anfrage?
Besonders hilfreich sind Widerstandswert, Spannung, Dauerleistung, Impulsenergie, Lastdauer, Wiederholrate, Kühlung, Umgebungstemperatur und verfügbarer Einbauraum.
Sind noch nicht alle Werte bekannt, unterstützt die Widap bei der technischen Klärung.
Den passenden Leistungswiderstand finden
Sie benötigen einen Standard-Leistungswiderstand oder eine kundenspezifische Widerstandslösung?
Senden Sie uns Ihre technischen Anforderungen. Die Widap unterstützt Sie bei der Auswahl und Auslegung einer zuverlässigen und wirtschaftlichen Lösung.