réduire la puissance d'un four...

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vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonsoir à tous,

Je dois réduire la puissance d'un four de céramiste pour un ami fondeur (pas besoin de chauffer à plus de 800°C alors que le four est prévu pour monter à 1300°C).

Le four fait actuellement 45KW et serait parfait si sa puissance pouvait être réduite à 30KW.

Le montage en étoile est assez simple, mais je me pose quelques questions car mes calculs ne collent pas...

Le four est donc équipé de résistances sur toutes ses faces intérieures sauf la voute. Les résistances sont montées en séries par lots de 5 (qui font 3,3 Ohms assemblé) ou 4 (qui font 2,5 Ohms assemblé).

Ca donne ça :

IMG_1824.jpg


Mon soucis c'est que si je fais les réductions et les calculs j'arrive à une branche de 2,5 Ohms et deux branches de 1,65 Ohms et le calcul de puissance me donne 13KW pour la première branche et 20 KW pour chaque autre branches soit 55KW au total.

Je crois me souvenir que les résistances changent de valeur en fonction de la température, mais j'ai du mal à imaginer que ce soit dans le bon sens (plus résistant si plus chaud...) ?

Je veux bien votre avis, merci d'avance.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
oui le comportement naturel de toutes les resistance est une resistance qui augment a chaud ou diminue a froid

conclusion un four qui consomme 45kw a sa temperature maximum consomme encore plus a temperature reduite ... même si le thermostat pour maintenir la temperature reduite va couper plus souvent : ça agrave le probleme de celui qui a une puissance disponible trop faible

le changement triangle vers etoile divise la puissance par 3 ... mais inutile ici puisque le montage d'origine est deja etoile ... et d'une autre façon diviser la puissance par 3 c'est trop et ça ne chauffe plus assez

une solution possible : mettre un regulateur a triac qui n'alimente pas les resistance pendant des alternance entiere , mais un peu reduite : ça permet de faire exactement la reduction de puissance que l'on veut
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
quand je vois tes resistance en paralele 2 par 2 il y a peut etre une solution : mettre les resistance en serie : ça divise la puissance par 4

puis mettre en triangle : ça multiplie par 3

3/4 = 0.75

45kw x 0.75 = 33.7 kw ... pas loin de ce que tu cherche
 
vikor
vikor
Compagnon
4 Mar 2017
845
le boupere
bonsoir,
la solution du régulateur à triac est la meilleure car modifier des branchements existants sur un ancien four , c'est prendre le risque de casser des connexions qui bien souvent sont soumises à des températures importantes , (à moins que chaque résistance possède ses raccordements de couplage en dehors des zones de chauffe)
 
Dernière édition:
B
Bubar95
Apprenti
17 Mar 2009
245
95 Ermont
Mettre en série est la bonne solution "electrotechniquement parlant", mais si les résistances ont déja quelques heures de vol, moi je ne toucherais pas aux connexions : toutes les chances que ça pète !

Question : il n'y a pas de régulation sur ce four ?
Sinon, quest-ce qui empêche de le programmer pour 800° ?
Quand tu fais cuire à 120° dans un four de cuisine qui peut atteindre 600° (pyrolyse), c'est bien la régulation qui le fait, tu décables pas le four pour lui réduire la puissance...:smt017:smt003
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #6
oui le comportement naturel de toutes les resistance est une resistance qui augment a chaud ou diminue a froid
Ah ! Merci bien, je vais essayer de me rappeler que c'est la même chose que pour les supra-conducteurs, ce sera un bon moyen mnémotechnique !

quand je vois tes resistance en paralele 2 par 2 il y a peut etre une solution : mettre les resistance en serie : ça divise la puissance par 4

puis mettre en triangle : ça multiplie par 3

3/4 = 0.75

45kw x 0.75 = 33.7 kw ... pas loin de ce que tu cherche
J'avoue que ça me plait bien ton idée...

bonsoir,
la solution du régulateur à triac est la meilleure car modifier des branchements existants sur un ancien four , c'est prendre le risque de casser des connexions qui bien souvent sont soumissent à des températures importantes , (à moins que chaque résistance possède ses raccordements de couplage en dehors des zones de chauffe)
C'est pour ça que j'ai mis les détails de chaque "résistance" (de mon schéma). Chaque "résistance du schéma" est un groupe de résistances connectées sur les borniers chauds mais donc les extrémités sont en fils souples et reliées sur des borniers froids. Je peux donc envisager de recabler ce four en modifiant le montage actuel. Mais, OUI, je n'envisage pas de décâbler au niveaux des résistances.

Merci à vous. La suite bien vite, je vais me renseigner sur les régulateurs à triacs.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
bien sur que la regulation de temperature fera les 800° que l'on veut ... mais si on a un abonnement edf qui ne passe pas 45kw ça va disjoncter avant d'etre chaud ... si on modifie la puissance ça chauffera moins vite mais on y arrivera

un variateur a triac peut faire une varaition continue de la puissance , mais ce n'est pas la seule solution : il y a une solution encore plus barbare : un espece de clignotant qui coupe et allume un contacteur pour faire la bonne puissance moyenne : le disjoncteur edf n'est pas sensible a la puissance instantané : c'est un disjoncteur thermique qui a un temps de reponse assez long

la solution de faire clignoter un contacteur ordinaire est assez mauvaise a long terme car il va s'user , mais si il y a une bonne regulation avec un relais statique , il est possible de modifier la regulation pour que le relais statique soit commandé a la fois pour la regulation de temperature et pour la limitation de puissance ... il est même possible que certain regulateur de temperature soit programable pour faire aussi la limitation de puissance que tu souhaite
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #8
J'ai trouvé un couplage en étoile qui m'amène à 30,5KW ce serait top. Mais je vais me renseigner sur le coût d'une régulation triais, ce serait bien aussi...

Encore merci.

Vax.
 
osiver
osiver
Compagnon
7 Sept 2013
12 026
Ça m'étonnerait que les résistances changent de valeur au point de passer de 55kW à 45kW par l'effet de la chauffe.
Il faudrait d'abord être sûr des mesures de résistances. Comment les avez-vous mesurées ?

Attention aux triacs, si on prend une branche à 2,5 Ohms, c'est du 100A, quand même ! Ce n'est pas le truc qu'on bricole sur un coin de table.

Je crois qu'on n'a pas eu réponse sur deux points : comment le four est-il régulé actuellement et est-ce un problème de contrat de fourniture d'électricité qui motive le changement :shock:
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
ça ne me surprend pas qu'un four 45kw nominal a chaud consomme 55kw a froid ... c'est la même histoire qu'une lampe a incandescence , dont la consomation a froid augmente dans une proportion encore plus grande , sauf qu'elle chauffe très vite et qu'aucun disjoncteur n'a le temps de sauter

dans le cas d'un four la monté en temperature est plus lente et si il y a un disjonteur un peu limité il risque de sauter avant que ça chauffe

on peut poser des très gros triac sur un coin de table
 
tooof
tooof
Compagnon
5 Juin 2017
519
Grasse (06)
Bonjour,

http://fr.rs-online.com/web/p/modules-controleurs-de-puissance-a-thyristor/6696042/ on parle de 500 € ht pour une puissance qui est encore insuffisante (36 kW). Ce genre de dispositif est malgré tout très intéressant, car il est capable de recevoir le signal proportionnel d'un régulateur de température PI(D)=> stabilité de température particulièrement fine. De plus, s'il est nécessaire un jour de monter à 1300°C, cela reste possible.

Il y a surement possibilité de trouver moins cher, mais gare aux trucs bas de gamme, car pas loin de 100 A, ca peux très vite dégénérer.

Pour info, certains comptes pro ont des remises tout a fait honorables chez RS. Si vous connaissez un pro avec un compte préférentiel cher RS, cela rend les tarifs quelquefois intéressants. En ce qui me concerne, il est fréquent que RS soit le moins cher de mes fournisseurs à qualité identique. Ils ont pourtant mauvaise réputation sur ce sujet.
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #12
Pour clarifier la problématique :
C'est un four de céramiste (donc T° de fonctionnement nominale 1300°C).
C'est pour faire du décirage de moule pour un fondeur de bronze (donc T° de fonctionnement recherchée, max 800°C). Ce four a été acheté pour ses dimensions qui vont permettre de charger les frettes facilement au chariot élévateur, pas pour sa puissance.
Oui, c'est par limitation du contrat du fournisseur électrique que le re-câblage est envisagé entre autre. Il est déjà à 36KW et ne souhaite pas passer en "jaune" pour l'instant.
L'autre point c'est que pour faire du décirage, les paliers sont très très longs, il n'y a donc pas besoin d'une telle puissance.
Ce sont des régulateurs qui gèrent 8 ou 9 paliers, la commutation est en tout ou rien via un gros relais. Le cycle de régulation (à l'oreille on dirait du PWM) est sur deux ou trois minutes.
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
De toute maniere on peut sans doutes faire mieux que ton premier schema , qui est deséquilibré ! ... mieux associer les resistances .

Et qu'il doit aussi sans doutes avoir plusieurs allures de chauffe , par association de certaines resistances ? .
 
Dernière édition:
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #16
De toute maniere on peut sans doutes faire mieux que ton premier schema , qui est deséquilibré ! ... mieux associer les resistances .

Et qu'il doit aussi sans doutes avoir plusieurs allures de chauffe , par association de certaines resistances ? .
Suis d'accord avec toi, mais c'est le montage originel du fabricant, qui n'est pas une sous marque...

Dans mon recyclage j'arrive à 5 Ohms sur un branche et 5,3 Ohms sur les deux autres branches.

Merci à FB29 et Gaston48 pour les exemples concrets. Presque 50% dans l'exercice et "seulement" 4% dans la doc l'alliage doit énormément influer...

Je fais les tests en début de semaine prochaine et la pince ampèremétrique nous donnera son verdict...
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
le disjonteur thermique de edf saute vite quand il y a un gros dépassement de puissance , mais 45kw au lieu de 30kw ça met longtemps a sauter , plusieur minute , donc si le thermostat coupe souvent il est possible que la puissance moyenne soit acceptable et ne fasse pas sauter

il est donc possible de reduire la puissance consommé en programmant une monté en température assez lente

il serait encore plus simple d'avoir un regulateur qui ait une vrai fonction de limitation de puissance par pwm lent du contacteur ... je n'en ai jamais vu mais ça doit bien exister puisque ça peut etre utile !
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #18
Il faut aussi que le reste de la fonderie puisse tourner... Eclairage, compresseur, ordi...
En ré-organisant l'assemblage des groupes de résistances du four je n'ai que quelques fils à permuter pour arriver aux besoins demandés.
Mais c'est vrai qu'un régulateur "électronique" permettrait la même chose avec la possibilité de limiter la puissance "max" facilement, mais €€€ ! :wink:
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
la modification de cablage que je t'ai proposé passe de 45 a 33kw ... ça ne laisse pas de rab pour le reste de l'atelier ... donc inutile de modifier le cablage si ce n'est pas une solution suffisante

autre solution : delesteur qui surveille la consomation de l'ensemble de l'atelier et couppe le four par intermittance pour limiter la puissance ... quand il y a d'utre machine qui consome ça ralentira le chauffage du four , mais ça ne sautera pas

reste a savoir quel est le regulateur du four

si le regulateur du four a un cycle programmé il ne faut pas que le delesteur coupe completement le four , il faut juste que le delesteur coupe le contacteur du four même si le regulateur du four veut l'allumer
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #20
Le câblage que je vais faire passe par la déconnexion des résistances de sole qui ne sont pas nécessaires en décirage (limite dangereux vu que la cire risque de coupler dessus) et les 4 rangs hauts de résistances de porte et de fond pour limiter la chauffe haute. La chaleur monte suffisamment par connexion, pas la peine de trop l'aider ! Une mise en série réfléchie des autres "groupes" permet d'arriver à la puissance recherchée par mon ami fondeur sans grande difficulté et de manière réversible simple.

Comme dit plus haut, les régulations de fonderie (toutes celles que je connais en tout cas, soit 7 ou 8 avec ce four) travaillent sur un modèle genre PWM avec une période de 2 ou 3 minutes.
 
osiver
osiver
Compagnon
7 Sept 2013
12 026
Comme les résistances sont groupées par paire de séries en parallèle, pourquoi ne pas utiliser un séquenceur qui alterne entre les différentes branches ? De la sorte, la puissance demandée est divisée par deux et avec l'inertie thermique, puisqu'on ne cherche pas à atteindre le max de température ... 8-)
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #22
Parce qu'on arrive au même résultat "juste" en re-câblant les groupes.

Merci à tous, la question initiale portait essentiellement sur le changement de valeur de résistivité en fonction de la température.
 
FB29
FB29
Compagnon
1 Nov 2013
8 763
FR-29 Brest
Bonjour,

le changement de valeur de résistivité en fonction de la température
Je voulais juste faire un dernier commentaire, car en effet le résultat surprend toujours un peu :roll: ...

Pour ce type d'application la variation est très importante car la température de l'élément chauffant varie énormément, passant de 20°C à plus de 1 000 °C, alors que dans les domaines habituels de l'électronique par exemple, on ne dépasse que rarement les 100°C :roll: ...

Cordialement,
FB29
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #26
Comme c'est un four pro (je n'ai pas mesuré, mais il doit facilement faire 700 ou 800 litres utile), je pense que les infos proposées par Gaston48 vont coller à mes mesures la semaine prochaine.

Promis, je vous tiendrai au courant (LOL).
 
L
la goupille
Compagnon
11 Fev 2016
1 399
FR04200
Bonjour
Un pote m'avait dit: ceci est du kantal a cause de la couleur(un peut verte il me semble, je peux aller voir).
Les habitués des résistances de fours diverses en savent sans plus?
Luc
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
  • Auteur de la discussion
  • #28
Voila les nouvelles de la journée sur le sujet.
Le four est recalé, les phases sont relativement équilibrée et tout va bien.

Une photo de la bête ouverte pour mieux me faire comprendre:
IMG_1882.JPG



IMG_1883.JPG



Si vous trouvez le câblage général assez limite, vous n'êtes pas les seuls ! J'ai encore pas mal de rafistolages à améliorer (les épissures au scotch ne sont pas de moi ).

Le four dans sa configuration d'origine était donc en 45KW les résistances sont en séries par groupe. Les 4 du haut et les 4 du bas pour le fond et la porte, les 5 du haut au droite et à gauche, les 3 du bas et 2 de la sole à droite et à gauche... Les ensembles étaient montés en série ou en parallèle selon les branches (entre une phase et le neutre).

Pour les besoins de la fonderie (cela devient un four de décirage) la sole devient inutile, la cire peut couler et bruler, j'ai aussi supprimé le groupe de 4 résistances du haut dans la porte.

J'ai donc maintenant Le fond en série avec les 4 du bas de porte sur une phase (9,1 ohms), les 8 en série de gauche sur la seconde phase (10,2 ohms) et le panneau de droite sur la troisième phase (10,2 ohms).

J'arrive à 27,7A sur Ph1 et 22,5A sur Ph2 et Ph3, le contrat est rempli. Les premières frettes sont dans le four, résultat lundi soir à la coulée...

Merci pour vos bons conseils.
 
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