Forge et
Coutellerie
par Gérard HEUTTE
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Amélioration d'un four pour les revenus
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Cet article présente la modification d'un four domestique.
Pour mes revenus, j’ai longtemps utilisé un four de cuisine (acheté sur une brocante).
Dans un objectif de précision, j’ai vérifié les températures... Et
là grosse surprise ! En résumé :
> Difficulté de réglage fin. Comme les températures utiles pour les revenus sont
entre 200°C et 250°C, la plage de réglage est concentrée sur un peu
plus d’une graduation du thermostat !
> Mauvaise stabilité de la température (+/-15°C autour de la moyenne/consigne),
venant de l’hystérésis du thermostat (un bilame tout pourri).
J’ai donc décidé d’améliorer ce four en utilisant un thermostat électronique.
Attention à votre sécurité :
> Il y a du 220V alternatif et la température
du four peut atteindre les 300°C (et bien plus pour les résistances chauffantes). Si vous
n'avez pas les connaissances appropriées pour mener à bien ce projet, il est prudent
de s'abstenir !
> Les résistances de four domestiques sont isolées. Pour cette raison, on peut se contenter d'un
seul SSR. Si la résistance de votre four n'est pas isolée, il faut mettre deux SSR pour
déconnecter les deux extrémités de la résistance.
Matériel
J'ai choisi pour cela un kit REX C100 commandé sur internet (ebay) pour une somme modique (<20€).
Le kit comprend :
> Module contrôleur de température REX C100
> Relais statique (SSR = Solid State Relay) 40A
> Thermocouple K.
Pour le C100, penser à vérifier la tension d’alim (220VAC) et le type de sortie (SSR).
Face avant C100.
PV = Process Value = Température mesurée
SV = Set Value = Température de consigne
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Etiquette C100.
Penser à vérifier les indications !
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Brochage C100.
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SSR et Thermocouple.
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Vérifications préliminaires
Avant l'installation définitive et les travaux, il est préférable de
procéder à quelques vérifications élémentaires.
Attention à la sécurité : Toujours travailler hors tension, avec la prise
secteur déconnectée !
Mise sous tension
> Relier le C100 au secteur via les bornes 1 et 2.
> Vérifier que l’affichage est OK.
> La valeur par défaut de SV est de 150°C.
> Déconnecter le C100 du secteur.
Affichage au démarrage
(dure quelques secondes)
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Affichage initial
PV = "oooo" ; Indique un défaut de thermocouple (normal car pas encore connecté)
SV = "150" : Consigne par défaut
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Capteur de température
> Relier le thermocouple aux bornes 10 (cosse rouge = "+") et 9 (cosse bleue = "-") du C100.
> Alimenter le C100.
> Vérifier que l’afficheur "PV" affiche bien la température ambiante.
> Vérifier la précision de la mesure en trempant la sonde dans un verre rempli
de glaçons (température 0°C).
> Vérifier la précision de la mesure en trempant la sonde dans une casserole
d’eau bouillante (température 100°C).
Connexion du thermocouple
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Température ambiante
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Température glace
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Température eau bouillante
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SSR (Solid State Relay = Relais statique)
> Avant de brancher le SSR, vérifier la tension de commande en sortie du C100 en plaçant
un voltmètre entre les bornes 4 (+) et 5 (-) du C100.
> Si la sortie est active (led "out" allumée en face avant du C100), la tension de sortie
doit être assez élevée pour commander le SSR (typiquement de 10 à 18VDC).
> Régler SV à "10" (ou n’importe quelle valeur inférieure à la température
ambiante) pour désactiver la commande du SSR.
> La tension de sortie doit être insuffisante pour commander le SSR (typiquement moins de 2VDC).
Si ces vérifications sont positives, procéder au branchement en reliant la commande du
SSR au C100 :
> Borne 4 du C100 au "input +" du SSR
> Borne 5 du C100 au "input –" du SSR
> Alimenter le C100.
> Vérifier que le relais statique ne s’enclenche pas (LED éteinte) (rappel SV = "10")
> Repasser SV à une valeur élevée (ici "220") et vérifier que le relais
statique s’enclenche (LED allumée)
Mesure de la tension de commande du SSR (état commandé)
Tension mesurée = 14,81VDC
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Mesure de la tension de commande du SSR (état relaxé)
Tension mesurée = 0,25VDC
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Test préliminaire
Afin de vérifier que tout fonctionne correctement :
> Câbler de façon provisoire une prise secteur femelle sur la sortie du SSR pour pouvoir commander une charge(voir le
schéma à la fin de cette page).
> Brancher sur cette sortie le four (allumé et avec le thermostat réglé au maximum).
> Insérer le thermocouple en entrebaillant la porte.
> Alimenter le C100.
> Contrôler que la température monte jusqu'à la consigne.
Installation de test en cours de chauffe
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Régulation efficace !
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Installation
L’installation définitive consiste à rassembler dans un même boîtier
tout le matériel y compris le four (dépouillé de son boîtier de commande
archaïque !).
La paroi a été percée pour permettre d'y passer la gaine du thermocouple qui
sera fixé dans le four grâce à une équerre (voir photo ci-contre).
Le minuteur a été récupéré sur le four d’origine (un minuteur électronique
de type B3S neuf coûte aux environs de 30€ sur ebay). Un minuteur est bien utile afin de ne pas
oublier une lame dans le four, ou pour permettre de faire autre chose sans risque !
L’ensemble a été inséré dans un package spécifique réalisé en
MDF de 18mm.
 
Face avant avec minuteur et le module C100
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Face arrière. Elle sert de radiateur au SSR, bien qu’il chauffe peu...
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Mise en route
Après l'installation, faire un "autotune" (calcul automatique des paramètres
d’asservissement) :
> Allumer le four,
> Régler le régulateur avec les flèches verticales pour avoir SV = 220
(ou la valeur la plus fréquemment utilisée),
> Appuyer sur "set" pendant plusieurs secondes,
> Appuyer sur "set" pour afficher  ,
> Passer le paramètre de 0 à 1 avec les flèches verticales,
> Appuyer sur "set" pour valider,
> Laisser tourner tant que le voyant "AT" clignote,
> A la fin de l’autotune (ce qui peut prendre un certain temps), le contrôleur
retourne automatiquement au mode normal.
Résultat final
Et voilà !
Vue d’ensemble du four relooké
La grille a été améliorée en ajoutant un grillage pour éviter la chute
de lames sur la résistance basse.
La consigne peut se régler au degré près et la stabilité est
excellente (environ +/-1°C) : Rien à voir avec le four d’origine !!!
Schéma de câblage
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