绕线电阻简介

　　绕线电阻又称线绕电阻，是用康铜、锰铜或镍络合金丝在陶瓷骨架上绕制而成的一种电阻器，表面 有保护漆或玻璃釉。

　　优点：噪声小，不存在电流噪声和非线性。温度系数小，稳定性好，精度可达到0.5%—0.05%，可用于高频

　　缺点：高频特性差

　　阻值范围：1欧—5兆欧

　　额定功率：0.125w—500w

　　绕线电阻是用电阻丝绕在绝缘骨架上再经过绝缘封装处理而成的一类电阻器，电阻丝一般采用一定电 阻率的镍铬、锰铜等合金制成，绝缘骨架一般采用陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属骨架。具有温度系数小 ，精度较高的特点。在线绕电阻器中，有一种用陶瓷做骨架，在电阻器的外层涂釉或其他耐热并且散热良 好的绝缘材料的大功率线绕电阻器，这种线绕电阻器的特点是耗散功率大，可达数百瓦，主要用作大功率 负载，能工作在150℃~300℃温度的环境中。

　　在绕线电阻（线绕电阻）中，还有一种可调线绕电阻器，它是在线绕的外面装有可移动的卡环作为接触 引出端，在釉（漆）层上面留有狭长的窗口，露出绕线接触道，卡环通过触点在接触道上移动就可以调节阻 值，所以是一种可变电阻器。常见的有被釉线线绕电阻器和涂漆线绕电阻器两种。

　　绕线电阻经过精细的操作工序而成，它运用在很多很多的行业中，日常我们许多时候都有用到，就比如手机，我们每天都随身携带，所以我们绕线电阻在我们生活中无处不在。

　　如何正确测量绕线电阻

　　现代生活日新月异，人们一刻也离不开电。在用电过程中就存在着用电安全问题，在电器设备中，例如电机、电缆、家用电器等。它们的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度即绕线电阻的数值。当受热和受潮时，绝缘材料便老化。其绕线电阻便降低。从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生，就要求经常测量各种电器设备的绕线电阻。判断其绝缘程度是否满足设备需要。普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绕线电阻由于一般数值较高（一般为兆欧级）。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绕线电阻值。兆欧表也叫绕线电阻表。它是测量绕线电阻最常用的仪表。它在测量绕线电阻时本身就有高电压电源，这就是它与测电阻仪表的不同之处。兆欧表用于测量绕线电阻即方便又可靠。但是如果使用不当，它将给测量带来不必要的误差，我们必须正确使用兆欧表绕线电阻进行测量。

　　绕线电阻的计算方法

　　绕线式三相异步电动机转子计算起动电阻是比较复杂的，一般分为3段电阻均匀切出时的计算方法：

　　1.计算转子额定电阻：R＝U/（1.73&TImes;I）（U＝转子电压，I＝转子电流）

　　2.计算转子一相的内电阻：r＝S&TImes;R式中：S＝转差率，S＝（n1－n）/n1（n1＝同步转速，n＝电机额定转速

　　3.电机额定力矩计算：M额＝（975&TImes;P额）/n（M额＝电机额定力矩，P额＝电机额定功率）

　　4.电机最大起动力矩与额定力矩之比：M＝M最大/M额（M最大＝最大起动力矩，M最大≤2M额

　　5.计算最大起动力矩与切换力矩之比：λ＝根号3次方的（1/S&TImes;M）（λ＝最大起动力矩与切换力矩之比）

　　6.3级（段）电阻计算：A》r1＝r（λ－1）B》r2＝r1×λC》r3＝r2×λ切除电阻时，r1最后切出。

　　例题：22KW绕线式三相异步电动机，转速723转/分，转子电压197V，转子电流70.5A，现要求该电机起动时最大转矩为额定转矩的两倍，计算起动电阻有关数据。

　　1.计算转子额定电阻：R＝U/（1.73×I）＝197/（1.73×70.5）＝1.63（Ω）

　　2.转子每相内阻：S＝（n1－n）/n1＝（750－723）/750＝0.036r＝S×R＝0.036×1.63＝0.059（Ω）

　　3.额定转矩：M额＝（975×P额）/n＝（975×22）/723＝29.6（Kg.M）

　　4.确定最大起动转矩：取：M最大＝2M额M＝M最大/M额＝2

　　5.力矩比：λ＝根号3次方的（1/S×M）＝根号3次方的（1/0.036×2）＝根号3次方的（13.9）＝2.4

　　6.3级电阻计算：A》r1＝r（λ－1）＝0.059（2.4－1）＝0.083（Ω）

　　B》r2＝r1×λ＝0.083×2.4＝0.2（Ω）

　　C》r3＝r2×λ＝0.2×2.4＝0.48（Ω）

　　1》例题：22KW绕线式三相异步电动机，转速723转/分，转子电压197V，转子电流70.5A，现要求该电机起动时最大转矩为额定转矩的两倍，计算起动电阻有关数据。1》计算转子额定电阻：R＝U/（1.73×I）＝197/（1.73×70.5）＝1.63（Ω）

　　2》转子每相内阻：S＝（n1－n）/n1＝（750－723）/750＝0.036r＝S×R＝0.036×1.63＝0.059（Ω）

　　3》额定转矩：M额＝（975×P额）/n＝（975×22）/723＝29.6（Kg.M）

　　4》确定最大起动转矩：取：M最大＝2M额M＝M最大/M额＝2

　　5》力矩比：λ＝根号3次方的（1/S×M）＝根号3次方的（1/0.036×2）＝根号3次方的（13.9）＝2.4

　　6》3级电阻计算：A》r1＝r（λ－1）＝0.059（2.4－1）＝0.083（Ω）B》r2＝r1×λ＝0.083×2.4＝0.2（Ω）搜索C》r3＝r2×λ＝0.2×2.4＝0.48（Ω）

　　绕线电阻制作过程

　　绕线电阻是将电阻丝按一定方向缠绕在绝缘棒或绝缘柱上，但是这种单螺旋绕线电阻接在电路中会产生电感效应，影响准确度。为了消除这种影响，于是采用双螺旋反向缠绕的方法，让两个线圈产生的电感量相互抵消，整个绕线电阻对外电路呈现无感或者微感，这便是无感绕线电阻。不同线径、长度和合金材料可以达到所需电阻和初始特性。精密线绕电阻ESD稳定性更高，噪声低于薄膜或厚膜电阻。线绕电阻还具有TCR低、稳定性高的特点。

　　线绕电阻初始误差可以低至土0.005%。TCR（温度每变化一摄氏度，电阻ppm/。C典型值。不过，降低电阻值，线绕电阻一般的变化量）可以达到3在15ppm/。C到25ppm/。C。热噪声降低，TCR在限定温度范围内可以达到士2ppm/。C。线绕电阻加工过程中，电阻丝内表面（靠近线轴一侧）收缩，而外表面拉伸。这道工艺产生永久变形一相对于弹性变形或可逆变形，必须对电阻丝进行退火。永久性机械变化（不可预测）会造成电阻丝和电阻电气参数任意变化。因此，电阻元件电性能参数存在很大的不确定性。

　　由于线圈结构，线绕电阻成为电感器，圈数附近会产生线圈间电容。为提高使用中的响应速度，可以采用特殊工艺降低电感。不过，这会增加成本，而且降低电感的效果有限。由于设计中存在的电感和电容，线绕电阻高频特性差，特别是50kHz以上频率。

　　两个额定电阻值相同的线绕电阻，彼此之间很难保证特定温度范围内精确的一致性，电阻值不同，或尺寸不同时更为困难（例如，满足不同的功率要求）。这种难度会随着电阻值差异的增加进一步加剧。以1-k？电阻相对于电阻为例，这种不一致性是由于直径、长度，并有可能由于电阻丝使100-k？用的合金不同造成的。而且，电阻芯以及每英寸圈数也不同一机械特性对电气特性的影响也不一样。由于不同的电阻值具有不同的热机特性，因此它们的工作稳定性不一样，设计的电阻比在设备生命周期中会发生很大变化。TCR特性和比率对于高精度电路极为重要。

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什么是限流电阻？

限流电阻就是为了避免过大的电流烧毁用电器而串联的保护性电阻。原理就是通过提高负载的总电阻而减少电流。一般也能起到分压的作用。

通常在局部电路中，与用电器串联的无其他作用的电阻都可视其为限流电阻。

用于限制电流大小的电阻。

很多元器件对最大输入电流有限制，如果输入电流过大，会导致元器件不能正常工作，甚至烧毁。为了控制电流，在输入端增加一个电阻，以减少电流强度，避免不必要的风险。

限流电阻原理

电阻RL是负载电阻，R为稳压调整电阻（也称为限流电阻），D为稳压管。按稳压电路设计准则，在输入电压基本不变时，RL变小时，流过RL的电流增加，但流过D的电流却减少。

限流电阻是用来减小负载端电流，例如在发光二极管一端添加一个限流电阻可以减小流过发光二极管的电流，防止损坏LED灯。

限流电阻的作用

就整流和滤波的基本过程而言，低压和高压是相同的。”画了个整流滤波电路，如图1，接着说：“问题的关键，是合上电源前，电容器上是没有电荷的，电压为0V，而电容器两端的电压又是不能突变的。就是说，在合闸瞬间，整流桥两端（P、N之间）相当于短路。因此，在合上电源时，就出现了两个问题：

第一个问题，是有很大的冲击电流，如图中的曲线①，这有可能损坏整流管。 第二个问题，是进线处的电压将瞬间下降到0V，如图中之曲线②所示。

这两个特点，高、低压整流电路完全一样。”如图2。接着说：“低压整流电路是要通过变压器来降压的。变压器的绕组是一个大电感，它犹如一个屏障，能对合闸时的冲击电流起到限制作用，如图（a）中的曲线①。而变频器的整流电路中，就没有这样的屏障，冲击电流就要严重得多，如图（b）中之曲线①所示。

至于进线侧的电压波形，其实，在低压整流电路中，变压器的副方电压，也同样要瞬间降到0V的，如图（a）中之曲线②。但反映到变压器的原方，这样的瞬间降压，就被缓冲了，如图（a）中之曲线③，对同一网络中的其他设备不构成干扰。

变频器整流电路中没有这样的缓冲，它进线电压就是电网电压。所以，在合闸瞬间，电网电压要降到0V，这将影响同一网络中其他设备的正常工作，通常称之为干扰。 所以，在整流桥和滤波电容之间，就需要接入一个限流电阻RL。

接入了限流电阻后，非但减小了通电时的冲击电流。并且，瞬间的电压降，也都降到限流电阻上了，电源侧的电压波形也解决了，真是一举两得啊。等到电容器上的电压上升到一定程度时，再把限流电阻短路掉。

短路器件（晶闸管或接触器）的大小是随变频器的容量而变的，但限流电阻的阻值和容量却差别不大，这是怎么回事呢？

“我们通过具体例子来说明。”

我们分开来说吧。先看限流电阻RL。严格地说，容量大的变频器里，整流管的允许电流也较大。滤波电容的容量也要大一些，限流电阻的阻值应该小一些，而容量（瓦数）应该大一些。但是，让我们举一个例子来看一下。假设所选用限流电阻的阻值RL＝50Ω，那么，即使电源电压等于振幅值ULM＝1.41&TImes;380＝537V，最大的冲击电流是多大呢？”

“只有10A多一点。”

“还有，假设滤波电容的电容量是5000μF，充电时间有多长呢？”

T＝RLC＝50&TImes;5000＝250000μs＝250ms＝0.25s

那是充电时间常数，充电时间应该是它的3倍到5倍。就是说，充电时间大约是0.75 s到1.25 s之间，笼统一点说，是1s左右吧。

这样的充电电流，和这样的充电时间，对于大多数规格的变频器来说，都是可以接受的吧？所以，生产厂家为了减少另部件的种类，采取了多种规格的变频器选用同一规格限流电阻的做法。

至于电阻的容量（瓦数），因为RL中通电流的时间很短，只有1 s，真正达到10A的时间更短。所以，一般说来，容量只要不小于20W就可以了。 再看旁路接触器KM。还是用具体例子来说明吧。

假设电动机容量是7.5kW，15.4A。配用变频器的容量是13kVA，18A。

一般说来，直流回路的容量和变频器的输入容量应该是相等的，当电源电压是380V时，直流电压的平均值是513V，那么，直流电流应该有多大呢？”

接触器的三个触点是可以并联起来用的，那就只要10A的接触器就可以了。

不过，要是用晶闸管的话，还是要用30A的。

那么，要是电动机容量是75kW，139.7A。配用变频器的容量是114kVA，150A。该配用多大的接触器呢？

应该选额定电流为80A的接触器。