Contrôle de la température du four

Nous sommes expérimentés dans l'utilisation de fours électriques, y compris les modèles de table, à chargement par le haut et à chargement frontal, de tous âges. Si vous cherchez à développer ou à remettre à neuf votre four, nous avons les connaissances et les produits pour vous aider. Les fours électriques sont largement utilisés dans la céramique/poterie, la bijouterie, le travail des métaux et la fabrication du verre. Nous partageons ici certaines des questions fréquemment posées, des problèmes et des solutions lors de l'utilisation de fours électriques de toutes tailles.

Comment fonctionnent les fours électriques ?

Les fours électriques sont disponibles en différentes tailles pour s'adapter au type de produit chargé et à l'alimentation électrique disponible. Tous les fours nécessiteront un régulateur de température pour maintenir une température interne stable. Les fours plus anciens peuvent contenir des commandes analogiques, des cônes KilnSitter et d'autres dispositifs thermostatiques de base. Un four moderne sera équipé d'un régulateur de température basé sur un microprocesseur capable de maintenir une consigne extrêmement stable. Les autres pièces électriques typiquement requises seraient des relais statiques, des éléments chauffants et une sonde/thermocouple de température. À cela s'ajoutent des composants de sécurité importants, notamment des disjoncteurs ou des fusibles, un isolateur et un dispositif de surtempérature.

Figure 1 - Petit four de table avant la mise à niveau Novus N20K48

Un seul élément chauffant ou un certain nombre d'éléments individuels peuvent être utilisés. Les éléments peuvent être configurés pour des alimentations monophasées ou triphasées. Le nombre d'éléments et leur résistance définiront la puissance totale en KW du four.

Lorsque les éléments chauffent, l'air à l'intérieur du four commence à chauffer et à monter par convection. Cette action provoque la circulation de l'air à l'intérieur du four. La température des briques augmentera également par conduction à partir des éléments. Au fur et à mesure que le processus se poursuit, tous les matériaux à l'intérieur du four commenceront à émettre de la chaleur.

Le principe de fonctionnement pour l'utilisateur doit normalement être aussi simple que possible. Allumez le four, vérifiez la consigne et exécutez un programme si nécessaire. Le régulateur de température lira la température interne et continuera d'appliquer de la puissance aux éléments jusqu'à ce que la consigne soit atteinte. Différents matériaux ou traitements thermiques peuvent nécessiter des fonctions plus avancées pour obtenir le produit final souhaité. Nous recommandons nos modèles N1050 et N20K48 pour la majorité des applications de four car ils prennent en charge la programmation Rampe et Palier. Bien que vous n'ayez pas besoin de cette fonction immédiatement, il est judicieux d'anticiper les changements futurs de matériaux et de profils de température.

Un cycle typique de rampe et de palier pourrait fonctionner comme suit :

• Allumer le four
• Attendre que la consigne initiale soit atteinte
• Entrer un numéro de programme
• Le programme s'exécute à travers un certain nombre d'étapes ou de segments
• Chaque segment a sa propre température cible et durée
• Le programme se termine, le four se refroidit
• Différents numéros de programme représentent des cycles de température alternatifs

Figure 2 - Auto-réglage Novus N1050 (rétrofit sur four)

Considérations lors de la mise à niveau des fours électriques

Il y a des considérations de conception importantes qui peuvent éviter des temps d'arrêt futurs et garantir le fonctionnement optimal de votre four :

• Emplacement des commandes électriques - bien que certains fours aient des commandes intégrées, il est important de prendre en compte les températures impliquées et la nature du matériau chauffé. Pour les grands fours, nous préférons voir un tableau de commande électrique dédié monté séparément du four. Cela permet un bon accès au système de commande mais aide à éviter certains des problèmes associés à la chaleur et aux particules fines
• Choix des composants - nous vendons des contrôleurs Novus avec une garantie de 3 ans. Il existe de nombreux fournisseurs de régulateurs de température sur le marché. Notre principale recommandation ici est d'utiliser une marque établie qui répond aux normes CE ou à d'autres normes internationalement reconnues. Un contrôleur bon marché sans marque ne durera pas de nombreuses années et peut également entraîner des problèmes plus graves. L'investissement ici est faible, notre N1050-PR coûte moins de 100,00 £ + TVA et est livré avec des fonctions de programmation Rampe et Palier
• Relais statiques - les SSR sont une partie importante du processus car ils sont commutés par le contrôleur pour appliquer la puissance aux éléments. Cette commutation peut se produire très rapidement pour garantir que la température ne dépasse pas. Le contrôle de température PID est traité en profondeur ailleurs, mais le rôle du SSR ne doit pas être négligé. Les SSR génèrent de la chaleur et sont la première cause de défaillance des fours de revêtement en poudre que nous voyons. Si les SSR ont été correctement dimensionnés, installés et ventilés, vous pouvez vous attendre à très peu de problèmes. Lisez la suite pour voir certains de nos conseils pour une construction de four réussie
• Calibrage des câbles et des composants - il est crucial de considérer que le type de câble et le courant nominal sont appropriés. Cela est vrai pour toutes les connexions internes ainsi que pour l'alimentation principale du four. L'utilisation de disjoncteurs miniatures et de fusibles ne sera efficace que si des calculs de base basés sur les tailles des éléments ont été effectués.
• La sélection du type de thermocouple est importante - certaines plages de température conviennent à différents types de thermocouples. Pensez à la température maximale à laquelle vous souhaitez faire fonctionner le four et assurez-vous que le thermocouple est adapté.
• Pensez à la sécurité - il y a quelques questions de base qui peuvent éviter des dangers potentiels tels que : Tous les matériaux sont-ils adaptés à la température impliquée avec une marge de sécurité ? Que se passe-t-il si le contrôle de la température tombe en panne et que le four surchauffe ? Que se passe-t-il si un élément ou un SSR tombe en panne ? Nous recommandons également l'utilisation d'une ventilation appropriée pour traiter les fumées générées

Figure 3 - Four à chargement frontal plus grand avant la mise à niveau N20K48

Sur l'image ci-dessus, notez les mesures supplémentaires d'un contrôleur supplémentaire dédié pour la surveillance de la surtempérature et l'interrupteur de fin de course de porte. L'interrupteur de porte coupera l'alimentation des éléments pour s'assurer que le four ne fonctionne qu'avec la porte fermée.

Conseils pour la mise à niveau des fours électriques

Il y a de nombreuses considérations de conception mécanique lors de la construction d'un nouveau four. Nous partageons ici nos meilleurs conseils pour la conception électrique qui peuvent être appliqués aux fours neufs ou anciens en cours de rénovation.

1. Construisez une armoire électrique dédiée pour loger le régulateur de température, le relais statique et les autres composants électriques. Cette armoire doit avoir un point unique d'isolement électrique pour le four. Si cela n'est pas possible, utilisez une isolation de qualité et un entrefer pour vous assurer que les commandes électriques ne surchauffent pas
2. Assurez-vous que tous les câbles sont dimensionnés de manière appropriée pour les charges électriques requises et qu'ils sont du bon type pour les températures auxquelles ils seront exposés
3. Choisissez des composants de marque, ils n'ont pas besoin d'être haut de gamme ou de marque leader. Mais si votre four doit être fiable, vous devrez faire un investissement modeste
4. Dissipez la chaleur des SSR. Assurez-vous qu'ils sont surdimensionnés pour la charge électrique, montés sur un dissipateur thermique avec de la pâte thermique. Faire fonctionner un SSR de 40 A à pleine charge sans dissipateur thermique est une recette pour le désastre
5. Installez un dispositif de surtempérature. Il peut s'agir d'un dispositif mécanique ou électrique qui interrompra l'alimentation des éléments en cas d'atteinte d'une température maximale. Cela devrait fonctionner indépendamment du contrôleur de température principal
6. Consultez des professionnels. Si vous n'êtes pas sûr de savoir comment câbler les commandes du four, parlez-nous ou trouvez un électricien qui peut vous aider. Nous avons nos propres schémas de câblage d'échantillon qui peuvent être utilisés comme point de départ lors de la planification d'une nouvelle construction ou de commandes modifiées

Figure 4 - Novus N1050 pré-câblé pour le client