功率型线绕电阻器的热计算.
绕线功率电阻概述及相关说明
01 of 02Version 2014为设计工程师提供经济高品质的绕线功率电阻德键电子为设计工程师提供工业级、高品质性能的绕线功率电阻。
产品从大容量的功率铝壳电阻，不燃性固定或可调功率型绕线，波浪型绕线，滑动滑线变阻器，起动器，线绕功率电阻箱等。
德键电子扩展了完整系列的电力线绕电阻器用于军事和商业应用。
优点及特点德键电子为台湾著名生产制造电力功率电阻、耐冲击电阻、线绕电阻器的厂家之一，多年来秉持着所累积的经验与专业，不断的努力创新，致力于各类电阻器之开发与研究，以确保产品技术的领先，并与之建立同业长期互惠之伙伴关系，提供各类电阻器相关支援服务，以满足不同客户的各种需求。
功率系列电阻器广泛使用于各种高功率设备，电梯、亚弧焊机、电源设备、变频器、起重机械、建筑机械、轧机、拉线机、离心机、不间断电源 (UPS)、脉冲负载应用、缓冲器或泄漏电阻、用于牵引和工业驱动应用的功能转换设备、卷扬机、发电机、变压器、起动、制动、调速和负载试验、以及医疗、汽车及工业控制环境等设备。
德键电子亦可依客户的规格及需求，订制生产。
概述及相关说明可调电阻器滑动滑线变阻器线绕功率电阻器德键电子工业股份了有限公司绕线功率电阻使用注意事项: 不燃性电阻器无法在油中使用。
不燃性电阻器无法使用有机溶剂清洗。
不燃性塗料符合美國 UL-94 不燃性試驗，V-0 等級，燃烧继续时间为 0 秒。
不燃性电阻器于首次通电使用时：会产生发烟情形，属正常现象， 敬请安心使用。
不燃性电阻器的涂布保护漆，硬度虽然高于 3H 硬度，但请勿以螺丝起子等锐利的物体刻画表面涂装。
最小负载：为了防止随着时间增长产生氧化造成接触不良，请使用额定电力 1/10 以上的电力。
实用负荷：为了防止象征电阻器寿命的电阻线产生疲劳，电力的使用范围请保持在定格电压减轻曲线内。
瞬间突波电流 脉冲电压：需在短时间内印加超大负荷的话，必须事先确认绕线功率电阻器，具有瞬间突波电流，脉冲电压能力。
电气设备发热量的估算及计算方法
高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。
一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为0.0193，铝芯为0.0316），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。
上面公式中的"2"均为上标，平方。
一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~1.5%左右估算；二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）；三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。
主要电气设备发热量电气设备发热量继电器小型继电器0.2~1W中型继电器1~3W励磁线圈工作时8~16W功率继电器8~16W灯全电压式带变压器灯的W数带电阻器灯的W数+约10W控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W程序盘主回路盘低压控制中心100~500W高压控制中心100~500W高压配电盘100~500W变压器变压器输出kW(1／效率-1)(KW)电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1)(KW)照明灯白炽灯灯W数放电灯1.1X灯W数假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=0.8，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/0.8-1)=170KW!!!变压器的热损失计算公式:△Pb=Pbk+0.8Pbd△Pb-变压器的热损失(kW)Pbk-变压器的空载损耗(kW)Pbd-变压器的短路损耗(kW)q k = KA (t g - t n )t具体的计算方法：一、 发电机组发热量发电机组的散热量主要来自于两个方面，一是发电机组的盖板传热和机壳围护结构传热，另一是发电 机组的冷却循环风的漏风所带来的热量。
可靠性降额设计规范
降额准则 •
a.电源电压从额定值降额； b.输入电压从额定值降额； c.输出电流从额定值降额； d.功率从最大允许值降额； e.结温降额给出了最高允许结温。 降额具体参数见表
•
其中
• 1）电源电压降额后不应小于推荐的正常工作电压。 • 2）输入电压在任何情况下不得超过电源电压。 • 3）电压调整器的输入电压在一般情况下即为电源电压。
• • • • • • • • • •
线绕电位器 按线绕电位器的结构和功率额定值，可将其分为功率电位器、普通电位器和 精密微调电位器。 线绕电位器降额的主要参数是电压、功率和环境温度。 由于线绕电位器是部分接入负载，其功率额定值应根据使用阻值按比例作相 应的降额。 应用指南： 随大气压力的减小，电位器可承受的最高工作电压减小，使用时应按元件相 关详细规范要求作进一步降额。 线绕电位器额定功率值的确定均已考虑一定的工作温度和散热面积。对不同 的应用，应考虑其安装技术。 线绕电位器在实际使用中与“地”间电位差大于额定值时，应考虑附加的绝 缘措施。 不推荐使用电阻合金线直径小于0.025mm的电位器。 为保证电路长期可靠的工作，设计应允许线绕电位器有一定的阻值容差：精 密线绕电位器为±0.4％，功率型线绕电位器为±1.5％。
模拟电路
• 主要参数的设计容差 • 为保证设备长期可靠的工作，设计应允许集成电路参数 • 容差为 ： 模拟 电路： 电压增益：-25％（运算放大器） -20％（其他） 输入失调电压：+50％（低失调器件可达300％） 输入失调电流：+50％或+5nA 输入偏置电压：±1mV（运算放大器和比较器） 输出电压：±0.25％（电压调整器） 负载调整率：±0.20％（电压调整器）
应用指南
• 所有为维持最低结温的措施都应考虑。可采取以下措施 ： a.器件应在尽可能小的实用功率下工作； b.为减少瞬态电流冲击应采用去耦电路； c.当工作频率接近器件的额定频率时，功耗将会迅速增加，因此器件 的实际工作频率应低于器件的额定频率； d.应实施最有效的热传递，保证与封装底座间的低热阻，避免选用高 热阻底座的器件。
RX24型带散热器功率型线绕电阻器
RX24型带散热器功率型线绕电阻器
本产品具有功率大、尺寸小、过载能力强、结构坚固、可靠性高等
特点。
广泛应用于电源、变频器、电梯、工控、舞台音响、伺服等等各
类电子、电器设备中。
执行标准：
国家标准：
GB/T5729-2003 《电子设备用固定电阻器第一部分总规范》；
GB/T5732-85 《电子设备用固定电阻器第四部分分规范功率型固定电阻器》。
外形图及外形尺寸：
外形尺寸（mm）
山东航天正和电子有限公司
负荷特性及表面温升：
技术特性（主要技术参数）
注：用户有特殊要求时，可协议定制。
山东航天正和电子有限公司。
大功率型线绕珐琅波纹电阻(DQ)规格书
A 110 90 110 140 160 195 185 210 210 260 330 330 400 460 460 540 650
B 25 28 28 28 28 28 35 35 40 40 40 50 50 50 60 60 65
C 16 18 18 18 18 18 24 24 25 25 25 35 35 35 40 40 42
R 20 20 28 28 28 28 28 28 40 40 50 50 50 70 70 70 70 70 70 100 100 100 150 150 150 150
L1 70 87 90 90 170 215 267 267 267 330 330 330 400 300 300 415 510 600 600 430 500 600 600 660 660 1000
mm) I 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 9 9 9 10 10 10
J 166 146 166 196 216 251 245 274 274 320 395 400 470 530 535 615 722
K 58 60 60 60 60 60 76 76 78 78 78 100 100 100 110 110 115
mm) I 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 9 9 9 10 10 10
J 166 146 166 196 216 251 245 274 274 320 395 400 470 530 535 615 722
K 58 60 60 60 60 60 76 76 78 78 78 100 100 100 110 110 115
L 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6
电力型线绕可变电阻器(FVR)规格书
特性:
- 标准电阻公差为 K(±10%). 可订制更小的公差。 - 3 种额定功率可供选择：25W, 50W, 和 100W。 - 宽广电阻值范围：5Ω ~ 5KΩ。
Version 2014
德键电子工业股份有限公司
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TOKEN
FVR 电力型电位器 变阻器 线绕可变电阻器
电力型变阻器 (FVR) 25W - 100W 外形尺寸尺寸
Weight 74/g 5Ω-2.5KΩ 160/g 7Ω-3.5KΩ 372/g 10Ω-5KΩ
最大阻值 (Ω)
变阻器应用 如何决定 FVR，DQS，DSRA，DSRB，BSR，BSQ 最大的应用阻值 - 可调电阻或变阻器的可调阻值范围，从起始阻值（最小可调阻值） 到最终阻值（最大可调阻值） - 第一步，我们要先决定可调阻值器的最终阻值（最大可调阻值） - 第二步，最终阻值（最大可调阻值）决定后，电阻线径及线绕的间距和 长度,就可以依据陶瓷管长度及管径来计算起始阻值（最小可调阻值）。 可调电阻的额定功率：
料号标识
FVR 25W 2.5KR K
型号: FVR 额定功率 (W): 25W; 50W; 100W 阻值 (Ω): R 代表Ω（欧姆） 阻值公差 (%)
编码 K Version 2014 阻值公差
±10% 德键电子工业股份有限公司
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TOKEN
FVR 电力型电位器 变阻器 线绕可变电阻器
电位器 变阻器 线绕可变电阻器
德键的 (FVR) 电位器，可变电阻器控制马达速度
产品简介
德键的电力型可变电阻 FVR 系列是 C 型 陶瓷体和采用铜镍合金或镍铬合金丝作为 绕现电阻元件。除了滑动接触面外，整个 电阻组件涂装以高温，不燃性树脂漆补覆。 待阴干后由高温处理固定绝缘，并配装中 心转动调整之零件，由转轴带动碳刷于电 阻线上滑动变化，而获得需求适当之阻值。 可变电阻器通常被称为电位器、变阻器于 一般的教科书中。可变电阻器 FVR 可作为 变阻器的两个连接（调节刷和单端轨道），或作为一个电位器有三个连接端子。 德键 FVR 线绕可变电阻器系列符合 RoHS 和无铅标准。对于规格外的参数要求或 客户定制等的特殊应用，请与德键的业务部门联系。
电阻器选型规范2
功率型为额定功率0.5~0.7倍 精密型为额定功率0.25~0.6倍 c、环境温度降额按元件负荷特性曲线降额。 2.3.3.2 参数选择时的注意事项 a、功率型线绕电阻器可以经受比稳态工作电压高得多的脉冲电压，但在使用中应作 相应的降额(见4.3.8)。(具体脉冲电压曲线图参见各厂家资料） b、功率型线绕电阻器的额定功率与电阻器底部散热面积有关，在降额设计应考虑此 因素。 c、为保证电路长期工作的可靠性，设计应允许线绕电阻器有一定阻值容差(精密型线 绕电阻器为±0.4%；功率型线绕电阻器为±1.5%)。 d、由于线绕电阻器感性和电容性效应，不适用频率高于50KHz的电路中，尽管有些 线绕电阻器在结构上采用反向盘形绕法、双线绕法来降低来降低电感，但不适用于高 频场合。由于“集肤”效应，线绕电阻器的阻值通常随着频率的升高而增大。 2.3.3.3 功率型电阻在电路中应考虑其排列，彼此间应留有适当间距，以保持良好的散 热，防止超过电阻器的额定热点温度，为了确保这一点，应综合考虑电阻器的间距和 电阻器的功率额定值。 2.3.4 降功耗曲线
电阻器分类繁杂，型号众多，上述电阻器分类中各小类又分为适用于各种情况的 具体型号。本选型规范仅仅涉及公司正在大量使用的固定电阻器种类（分类图中有箭 头的类别）。
电阻器的特性与材料，工艺有很大的关系。
1.2 BOM中电阻器分类
07类
电阻器
分类名称
小类编码 备注
金膜电阻器 薄膜型电阻器 熔断电阻器
插装，有金属膜和 0701 金属氧化膜两种 0703 涂覆型
按 安 装 方 式 普 通 插 (装轴 向 ) 立 式 安 (装径 向 )
2.3.2 选型原则 2.3.2.1 功率：
a、优选功率等级为5W，10W，20W，50W，200W 等。 b、当对功率无要求时，优选5W。 c、 d、 2.3.2.2 精度： a、功率型线绕电阻器优选±5%精度。 b、精密型线绕电阻器优选±0.5%精度。 2.3.2.3 阻值： a、±5%精度的线绕电阻器优选E24系列。 b、±0.5%精度的线绕电阻器优选E96系列。 2.3.2.4 尽量选用网上现有项目，对新申请项目应严格控制。 2.3.3 应用注意事项 2.3.3.1 降额原则 a、正常稳态下电压（直流或交流有效值）降额必须大于最高使用电压的75%。 b、功率降额推荐范围：
电子电路中电阻电容器件降额规范
电子电路中电阻电容器件降额规范-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1电子电路中电阻电容等器件降额规范电阻器降额规范稳态功率与瞬态功率稳态功率功率降额是在相应的工作温度下的降额，即是在元件符合曲线所规定环境温度下的功率的进一步降额，采用P=V²/R公式进行计算。
为了保证电阻器的正常工作，各种型号的电阻厂家都通过试验确定了相应的降功率曲线，因此在使用过程中，必须严格按照降功率曲线使用电阻器。
当环境温度定于额定温度时（T<Ts）可以施加60%额定功率，不需要考虑温度降额。
当环境温度高于额定温度的时候，需要考虑温度降额，应该进一步降额功耗使用，P=PR+(Ts-T)/(Tmax-Ts))PR是额定功耗；T是环境温度；Tmax是零功耗时最高环境温度。
瞬态功耗不同厂家，电阻脉冲功耗和稳态功率的转换曲线不同，具体应用时，要查询转换缺陷，将瞬态功率转换为稳态功率，然后在此基础上降额。
厂家额定环境温度为70℃，低于这个温度的时候，直接按照60%进行降额。
当超过这个温度的时候，额定曲线是一个斜线。
降额曲线也按照，最大温度的降额为121℃，然后绘制一条红色的斜线，按照斜线进行降额。
瞬态降额只要时间足够短，电阻可以承受比额定功率大得多的瞬态功率。
要参考厂家资料中的最高过负荷电压参数，再在此基础上降额。
瞬态功耗，又要按照单脉冲和多脉冲，分别进行讨论和分析。
单脉冲：多脉冲：1、合成型电阻器概述合成型电阻器件体积小，过负荷能力强，但它们的阻值稳定性差，热和电流噪声大，电压与温度系数较大。
合成型电阻器的主要降额参数是环境温度、功率和电压。
应用指南a) 合成型电阻为负温度和负电压系数，易于烧坏。
因此限制其电压是必须的。
b) 在潮湿环境下使用的合成型电阻器，不宜过度降额。
否则潮气不能挥发将可能使电阻器变质失效。
c) 热点温度过高可能导致合成型电阻器内部的电阻材料永久性损伤。
d) 为保证电路长期工作的可靠性，电路设计应允许合成型电阻器有±15%的阻值容差。
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功率型线绕电阻器的热计算
功率型线绕电阻器是无源元件，以耗散功率大、耐电流冲击而得到使用者的青睐。
常用作大功率电源的启动限流电阻、能量泻放电阻。
在这一过程中，线绕电阻将电能转换为热能消耗掉，因此，电阻表面将有较高的温升。
电阻表面的温升及其能量的耗散将严重的影响到周围元器件的工作状态。
系统设计人员在选用功率型线绕电阻器时应考虑到电阻器的平衡温度、达到平衡温度的时间及断电冷却时间。
当一个系统开始工作后，它的环境温度将随着通电时间的延续而升高，最后达到平衡温度。
平衡温度的大小取决于耗电功率的大小、散热方式、空间大小等。
对于一个功率型线绕电阻器的表面温升除取决于以上条件外更取决于产品的结构和用于产品材料的质量和比热容。
首先建立功率型线绕电阻器的温升函数，并进一步进行讨论。
1 温升函数的建立当电阻受到如图1 所示的电脉冲冲击时，假设脉冲时间足够长，使得电阻体达到热平衡。
在脉冲工作时间范围内，根据能量守恒定律有：
式中：Q为电脉冲单位时间内施加的能量，Q=0 24 P, P为脉冲功率(工频)，0. 24为转换系数，当P为直流时，转换系数为1, Q1为向外释放的能量，Q仁as(T-T0)，a 为散热系数(单位：cal /(s • cm2「C))。
S为电阻体的表面积，T为t时刻的温度，T0为t=0时的温度(室温)；Q2为电阻体温度每升高1C所吸收的能量，Q2=Cm其中，C为电阻体的比热容(单位：cal / (g •C)) o m为电阻体的质量(单位：g)。
将Q Q1, Q2代入式(1)，得：
经整理得：解方程得：
式中：T为脉冲工作时间内的瞬时温度。
时间区间为图1所示的0〜t1 ，其物理意义为电阻器从通电到热平衡期间表面温升与时间的函数关系。