Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Selbstbau Niederohm-Hochlastwiderstand


von Sascha W. (arno_nyhm)


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Ich benötige einen kostengünstigen 0.2-0.5Ohm Widerstand der einen Strom 
von max. 80A verträgt, bzw. eine Verlustleistung von max. 1200W.
Der Widerstand sollte im genannten Bereich veränderbar sein - Das muss 
allerdings nicht stufenlos oder im Betrieb möglich sein. Verschiedene 
Abgriffe sind völlig ausreichend.

Da ich aber einen konstanten Widerstand benötige scheiden 
parallelschaltungen von 12V-Halogenlampen leider aus. Ebenso 
Diesel-Glühkerzen. Und nun fällt mir nicht mehr so viel ein...
Wenn ich das aus einzelnen 100W Leistungswiderständen und einer 
entsprechenden Wasserkühlung aufbaue kommen da auch schon wieder recht 
hohe Kosten zusammen.

Dies Last wird nur für den Laborbetrieb benötigt...

Meine derzeitige Idee: 20m Kupferdraht mit 0.6mm² Querschnitt 
aufgewickelt (auf einem Glasrohr) in einem mit Wasser durchflossenen 
Gefäß.
Der Widerstand der gesamten Länge läge bei 550mOhm, Abgriffe könnten 
einfach nach Bedarf hergestellt werden.

Wird der Draht die Leistung ausreichend gut los? Oder überhitzt er sich 
trotz Wasserbad?
Hat jemand praktische Erfahrungen mit dieser Idee oder andere Einfälle 
wie sich soetwas realisieren ließe?

von Alex P. (alex2203)


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Wie wäre eine Kühlung mit Trafoöl?

von Michael B. (laberkopp)


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Kupferdraht ist ungünstig, weil sehr leitfähig.
Eisenbleche sind einfacher.
Wahlweise auch Rohr, das von Wasser durchflossen wird.

von Bastian W. (jackfrost)


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12 V Heizpatronen werden zu teuer sein , oder ? Die könntest du direkt 
"kühlen"

Gruß JackFrost

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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von Teo D. (teoderix)


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Alex P. schrieb:
> Wie wäre eine Kühlung mit Trafoöl?

Isoliert zwar, leitet aber die Wärme viel schlechter als Wasser.
Daher auch keine Ölkühlung bei PCs.

Sascha W. schrieb:
> Meine derzeitige Idee: 20m Kupferdraht mit 0.6mm² Querschnitt
> aufgewickelt (auf einem Glasrohr) in einem mit Wasser durchflossenen
> Gefäß.

Sicher besser als Widerstandsdraht.
Wenn's nich reicht, mehrere, dünnere parallel.

von Teo D. (teoderix)


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Michael B. schrieb:
> Kupferdraht ist ungünstig, weil sehr leitfähig.

Und das ist in diesem falle gerade Günstig!

Aber was Flaches ist ne gute Idee.
Kupferfolie!
Nicht um den Glasstab, sondern zwischen 2, Schleifen wickeln.

von Sascha (Gast)


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Wechsel oder Gleichspannung?

von Falk B. (falk)


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@ Sascha W. (arno_nyhm)

>Ich benötige einen kostengünstigen 0.2-0.5Ohm Widerstand der einen Strom
>von max. 80A verträgt, bzw. eine Verlustleistung von max. 1200W.

Ordentlich!

>Da ich aber einen konstanten Widerstand benötige scheiden
>parallelschaltungen von 12V-Halogenlampen leider aus. Ebenso
>Diesel-Glühkerzen. Und nun fällt mir nicht mehr so viel ein...
>Wenn ich das aus einzelnen 100W Leistungswiderständen und einer
>entsprechenden Wasserkühlung aufbaue kommen da auch schon wieder recht
>hohe Kosten zusammen.

Warum? Wasserkühlung braucht man bei 1200W nicht. Ein passen platzierter 
Lüfter tu es auch.

>Meine derzeitige Idee: 20m Kupferdraht mit 0.6mm² Querschnitt
>aufgewickelt (auf einem Glasrohr) in einem mit Wasser durchflossenen
>Gefäß.

Murks^2. Denn Kupfer hat einen hohen Tk von 0,4%/K!
Es hat schon seinen Grund, warum es Leistungswiderstände zu kaufen gibt!

>Hat jemand praktische Erfahrungen mit dieser Idee oder andere Einfälle
>wie sich soetwas realisieren ließe?

Nimm 0.05R/100W Ohm Leistungswiderstände vom Händler und schalte sie in 
Reihe. Die Zwischenabgriffe führst du auf passene Hochstrombuchsen, 
Bananenbuchsen sind bei 80A nicht mehr machbar. Keramikwiderstände 
werden bis zu 350°C heiß, die kann man aber vun unten mit einem Lüfter 
anblasen, damit die Konvektion noch verbessert wird, damit kann man sie 
dichter auf eine Halterung packen. Oder man nimmt welche im 
Schraubgehäuse, die auf einen Kühlkörper geschraubt werden.

Zum Nulltarif gibt es das nicht, aber wie immer gilt: You get what you 
pay for!

Den Bastelkram mit Kupferdraht würde ich GANZ schnell vergessen.

http://www.reichelt.de/50-Watt-axial/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=5274

Hmm, komisch, gerade der 150mR Widerstand ist extrem teuer. Warum?
Die Dinger gibt es bis 300W.

http://www.reichelt.de/17-Watt-axial/17W-AXIAL-1-0/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=1629&GROUPID=3122&artnr=17W+AXIAL+1%2C0

20x parallel = 50mR, Kostenpunkt 16 Euro, x10 = 160 Euro.
Dazu noch Lüfter und bissel Mechanik, macht vielleicht 200-300 Euro. 
Dafür hat man dann eine kompakte Kiste und keinen Monsteraufbau!

Es gab hier mal einen Link auf eine Seite, wo die Leute einen 10kW(?) 
Lastwiderstand aus 15m Wasserrohr (Edelstahl) gebaut haben. Damit ist 
man zwar sehr flexibel was den Widerstand angeht, aber das Ding ist auch 
SEHR groß! So würde ich es nicht machen!

von Tom (Gast)


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Falk B. schrieb:
> wo die Leute einen 10kW(?)
> Lastwiderstand aus 15m Wasserrohr (Edelstahl) gebaut haben.
http://www.zabex.de/site/kurios.html#wafeila

von Günter Lenz (Gast)


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Nimm eine Eisenblechtafel und schneide von zwei Seiten
Schlitze hinein, so das eine mäanderförmige Struktur entsteht.
Oder nimm Eisendraht (Maschendrahtzaunspanndraht), und wickel
ihn auf einen Biberschwanzdachziegel. An den Kanten vorher
Kerben reinmachen, dan können sich die Windungen nicht
verschieben.

von spess53 (Gast)


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Hi

Warum nicht so etwas:

http://www.reichelt.de/50-Watt-axial/vishay/2/index.html?&ACTION=2&LA=103&MANUFACTURER=vishay&GROUPID=5274

Gibt es auch größer. Auf einem geeigneten Kühlkörper ist das kein 
Problem.

Man kann solch Lastwiderstände auch auch kundenspezifisch kaufen. Wir 
haben so etwas bis in den mehrstelligen kW-Bereich in der Firma.

Sie Sauerei mit Flüssigkeitskühlung würde ich mir nicht antun. Ein paar 
Lüfter reichen.

MfG Spess

von Lurchi (Gast)


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Kupfer und normales Eisenblech haben einen relativ großen 
Temperaturkoeffizienten. Da wird der Widerstand nicht wirklich konstant, 
wenn man nicht sehr gut kühlt.

Bessere Chancen hat man mit Messing oder Edelstahl, lässt sich aber 
schlecht kontaktieren.

von Simon (Gast)


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Sascha W. schrieb:
> Meine derzeitige Idee: 20m Kupferdraht mit 0.6mm² Querschnitt
> aufgewickelt (auf einem Glasrohr) in einem mit Wasser durchflossenen
> Gefäß.

Man kann auch einfach einen Draht in entsprechender Länge nehmen und in 
eine Wanne mit Wasser schmeißen. Wenn das nicht stundenlang laufen soll 
ist das eine ganz praktikable Lösung.

> Wird der Draht die Leistung ausreichend gut los? Oder überhitzt er sich
> trotz Wasserbad?

Das ist erfahrungsgemäß kein Problem. Am besten halt ein Draht, der 
Außen nur lackiert ist und nicht mit einem Mantel aus Kunststoff oder 
Silikon.

> Hat jemand praktische Erfahrungen mit dieser Idee oder andere Einfälle
> wie sich soetwas realisieren ließe?

Bottich mit Wasser, Draht reinschmeißen, funktioniert gut :-)

von Sascha W. (arno_nyhm)


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Habe ich ganz vergessen zu erwähnen: Gleichspannung, maximal 24V.

Der Widerstand wird auch über längere Zeiträume belastet (für Stunden), 
somit reicht eine hohe Wärmekapazität allein leider nicht aus, 
Flüssigkeitswiderstände würden also noch einen Wärmetauscher benötigen 
und sind generell schwierig zu realisieren für den benötigten 
Widerstandsbereich - Der Ansatz scheidet also auch aus.

Typische 12V-Heizpatronen haben (verständlicherweise) nur eine geringe 
Leistung, Exemplare mit bis zu 600W sind wohl verfügbar, aber auch 
wieder recht teuer.

Einen guten Leiter wie Kupfer dafür einzusetzen ist günstiger, wie Teo 
schon sagte, da die Leistungsdichte so geringer ist als bei Stahldraht 
oder gar Widerstandsdraht - Somit ist es einfacher die entstehende Wärme 
abzuführen.

Kupferfolie ist eine gute Idee - Mehr Oberfläche. Am besten wohl 
mäanderförmig zwischen mehreren Glasstäben gespannt in einem 
Wasserbad... 0.1x10mm Kupferband ist einfach aufzutreiben aber doch 
deutlich teurer als ~0.6mm² Kupferleitung.

Ich werde wohl mal eine kleine Länge der Leitung in ein Wasserbad legen 
und mit entsprechendem Strom beaufschlagen.

von Falk B. (falk)


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@Sascha W. (arno_nyhm)

>Einen guten Leiter wie Kupfer dafür einzusetzen ist günstiger, wie Teo
>schon sagte, da die Leistungsdichte so geringer ist als bei Stahldraht
>oder gar Widerstandsdraht - Somit ist es einfacher die entstehende Wärme
>abzuführen.

Nö, das erkaufst du dir mit einer MASSIVER Erhöhung an Masse und 
Bauvolumen! Sie wie der Rohrwiderstand aus dem Link oben. Je höher die 
Temperatur an den Widerständen, umso kompakter kann man das Ganze bauen.

>Kupferfolie ist eine gute Idee - Mehr Oberfläche. Am besten wohl
>mäanderförmig zwischen mehreren Glasstäben gespannt in einem
>Wasserbad... 0.1x10mm Kupferband ist einfach aufzutreiben aber doch
>deutlich teurer als ~0.6mm² Kupferleitung.

>Ich werde wohl mal eine kleine Länge der Leitung in ein Wasserbad legen
>und mit entsprechendem Strom beaufschlagen.

Fail! Der Klassiker. Eine aufgerollte Kabeltrommel mit 16A belasten. die 
wird SEHR heiß im Inneren. Selbst wenn man die etwas locker gewickelt in 
ein Wasserbad schmeißt, ist die Kühlung letztendlich nicht wirklich gut. 
Und da du über Stunden eine Dauerlast hast, MUSST du dauerhaft 1200W 
abführen. Das entspricht einem mittleren Heizlüfter. Also kann ein 
Lastwiderstand ähnlich kompakt aufgebaut sein.

Idee. Man ersetze die Heizelemente eines Heizlüfters durch passende 
Lastwiderstände, dann hat man schon das Gehäuse und einen ausreichend 
großen Ventilator!

OK, wenn es Quick & Dirty sein soll, hier mal die Abschätzung.

Kupfer hat 18 mOhm mm^2/m, sprich 1m Netzleitung mit 1,5mm^2 hat hin und 
zurück ~24mOhm. 2m sind also ~50 mOhm. Die setzen bei 80A!!! satte 320W 
um. Meinst du wirklich, dass du ein normales Anschlußkabel mit 
Kunststoffisolierung auch mit Wasser ausreichend kühlen kannst? Ich 
nicht.
Selbst mit Kupferlackdraht wäre das immer noch nicht wirklich brauchbar.

von Wühlhase (Gast)


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Die Idee mit der HL-Widerstandskaskade finde ich auch am 
praktikabelsten.

Hier gibts noch mehr zur Auswahl:
http://de.farnell.com/widerstande-fur-panel-chassismontage

von Svenl (Gast)


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Mir ist immer noch schleierhaft wie man bei 80 A und 0,05 Ohm 1200 W 
Verlustleistung erzeugen will? Welche Spannung legst Du da an dem 
Widerstand an?

Nach den gegebenen Werten ist nicht nur der Widerstand Dein Problem, 
sondern auch die hochspannungsfestigkeit.

Bei 80 A über 0,05 Ohm liegt eine Spannung von 4 V über dem Widerstand 
an, was einer Verlustleistung von 320 W entspricht. Dafür gibt es 
fertige Widerstände zu kaufen.

Falls das eine Shunt-Messung werden soll, dann runter mit dem Widerstand 
auf 0,01 Ohm oder weniger...das spart einen Haufen Wärme...

Ich glaube der TE hat das nicht ganz durchdacht...

Viele Grüße!

Sven

von Lösung (Gast)


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Svenl schrieb:
> Mir ist immer noch schleierhaft wie man bei 80 A und 0,05 Ohm 1200 W
> Verlustleistung erzeugen will?

Der Schleier lüftet sich beim richtigen lesen:

Sascha W. schrieb:
> Ich benötige einen kostengünstigen 0.2-0.5Ohm Widerstand der einen Strom
> von max. 80A verträgt, bzw. eine Verlustleistung von max. 1200W.

Dabei scheinen die jeweilig angedachten Höchstwerte nie zur selben Zeit 
anzuliegen.

von Simpel (Gast)


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Von einem Fön die 230V-Heizwicklungen abmachen und den Wickelkörper mit 
dickerem Widerstandsdraht (nach Beechnung) bewickeln. Die Wärmeleistung 
von 1200Watt kann durch den Luftstrom abgeführt werden, wie beim 
Normalbetrieb. Als Abgriffe beim Wickeln des Drahtes in bestimmten 
Abständen kleine Lüsterklemmen (Plastik abmachen) aufschieben und deren 
Anschlüsse mit Silikonkabel irgendwo herausführen....

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