So geht es bei diesen Bauteilen um Themen wie Stromtragfähigkeit, Energieaufnahmevermögen, Kurzzeit- oder Pulsleistung. Um mechanische Integration, um Schutzarten, die durch Wirkungsort und Umweltbedingungen definiert sind, sowie um Themen der Entwärmung. Es geht um Betriebspunkte, definiert durch komplett unterschiedliche Temperaturarbeitsbereiche, um Themen wie Eigensicherheit und Absicherung bei Überlastfällen. Bei solchen Widerständen spricht man von Leistungen, beginnend ab rund 10W, das obere Ende liegt in etwa bei 1MW. Entsprechende Kurzzeit- oder Spitzenleistungen können dabei noch ein Vielfaches der Dauerleistung betragen. Typische Energieaufnahmevermögen liegen zwischen einigen 100W und enden ebenfalls im MW-Bereich.
Widerstände für die Antriebstechnik
Ein wichtiges Einsatzgebiet bietet die elektrische Antriebstechnik. Hier werden Brems- oder Ballastwiderstände für Frequenzumrichter benötigt, die als mechanischer Bremsenersatz einen wartungsfreien Betrieb ermöglichen. Dies erfolgt durch gezielten Energieentzug des geregelten elektrischen Antriebs. Dadurch ist es möglich, an der Applikation orientierte, präzise geregelte Verzögerungs- und Bremsrampen zu fahren und so sowohl verschleißfrei als auch sanft zu bremsen bzw. zu verzögern. Hier findet sich die häufigste Anwendung für Leistungswiderstände. Im Bereich der Gleichstromantriebe, welche aktuell wieder in manchen Anwendungen auf dem Vormarsch sind, werden Leistungswiderstände zur Anlassstrombegrenzung sowie zur Momenterhöhung verwendet. Zudem setzt der Maschinenbau applikationsgetrieben auf sogenannte Notaus-Widerstände um bei Netzausfall oder Nothalt die Energie schnellstmöglich aus der Maschine bzw. Anlage zu bekommen. Nur dann lassen sich Personen- und Sachschäden vermeiden.
Bedarf in der Leistungselektronik
In der Leistungselektronik besteht großer Bedarf an Lade- und Entladewiderständen, an Symmetrier- und Strombegrenzungswiderständen. Diese werden – soweit es die Leistungsanforderungen zulassen – teilweise noch als auf Platinen integrierbare Ausführung angeboten. Größere Leistungen erfordern unter Umständen eine Montage auf Kühlkörpern, die luft- und flüssigkeitsgekühlt sein können. Generell stellt die Wärmeentwicklung der Leistungswiderstände die Projektingenieure immer vor die Aufgabe, den Wärmefluss zu steuern, um lokalen Überhitzungen vorzubeugen. Leistungswiderstände werden in der Regel auf eine Oberflächenübertemperatur von 300K ausgelegt. Das bedeutet, dass man bei der Montage unbedingt die Umgebungsbedingungen betrachten muss, beispielsweise um benachbarte Bauteile, Kabelkanäle oder Leitungen vor Überhitzung zu schützen.
Einsatz für die Netzqualität
Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Energietechnik. Hier werden Dämpfungs- und Filterwiderstände im Bereich der Nieder- und Mittelspannung eingesetzt, um beispielsweise die Netzqualität sicherzustellen oder um 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. Sie nehmen die Energie für die geforderte Zeit kurzfristig auf. Es geht hier um Energiemengen in Bereich einiger MW. Sind Pitch-Antriebe für die Blattverstellung nicht hydraulisch sondern elektrisch konstruiert, 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.
