TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL REPUBLIQUE TUNISIENNE *********** MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR et DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ********************* Direction Générale des Etudes Technologiques ******************** Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Nabeul ********* Département Génie Electrique Support de Travaux Pratiques Atelier CAO électrique 2 Pour les étudiants de la première année Génie électrique (GE 1) Élaboré par :Mr Mabrouki Hichem Technologue à l’Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Nabeul ********************************************************* ANNEE UNIVERSITAIRE : 2019-2020 Mabrouki Hichem Page 1 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL TP 1 : Initiation à l’environnement d’AutoCAD Electrique Instructions / Commandes / Fonctions BUT : Le but de travaux pratiques AutoCAD électrique est de savoir manipuler le logiciel (savoir les fonctions de base, les différentes commandes (Line, Polyline, copier, édite….).Ensuite, de savoir dessiner un plan architectural, plan électrique, schéma unifilaire et multifilaire selon les normes internationales ...). Aussi l’AutoCAD électrique permet de faciliter la schématisation des circuits de puissance et de commande des machines asynchrones triphasées. 1. Présentation du logiciel AutoCAD électrique : Nous présentons dans cette partie le logiciel AutoCAD® et l'interface graphique, Les espaces de travail et Mabrouki Hichem lignes de commande, L'espace objet et les unités de dessin Page 2 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL 1.1 Définitions des principales commandes d’AutoCAD : Taper les commandes au clavier peut paraître fastidieux pour travailler avec AutoCAD, mais il existe une méthode pour aller plus vite : les alias. Leur utilisation est très simple : par exemple pour la commande LIGNE, taper L et valider, c'est tout. Il existe de multiples alias dans l'installation de base d'AutoCAD [1], mais il est possible de les modifier autant que l'on souhaite, d’autant qu’AutoDesk, entre chaque version modifie parfois certaines commandes (par exemple RC pour rectangle est devenu REC en 2008). La liste ci-contre montre quelques exemples de commandes les plus souvent utilisées : Exemples de fonctions A Arc B bloc C Cercle I insert O offset W Write bloc U units RG regen L line PO polyline Dans ce qui suit nous présenterons : le système des coordonnées, les objets lesplus courants, les commandes les plus courantes, commandes diverses, lesblocs. 2. Le système des coordonnées : 2.1 Principes de base : En faisant entrer directement les valeurs, tout point dans l'espace Auto-CAD est connu par ses : Coordonnées cartésiennes : 𝑋, 𝑌 (et 𝑍 éventuellement), Coordonnées polaires : Distance et Angle, Coordonnées cylindriques ou sphériques. Mabrouki Hichem Page 3 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL LES DISTANCES : Il est aujourd’hui très simple d’entrer les distances avec AutoCAD : Pour une ligne, par exemple, on clique le 1er point, puis pour placer le 2nd point, on dirige la souris dans la direction voulue et on tape directement la valeur. Exemple : ligne du point 𝑋, 𝑌 au point : 50 (en plaçant la souris vers la droite) : 80 (en plaçant la souris vers le haut). LES ANGLES : De même, il suffit, dans une commande de dessin (ligne, par exemple) de taper <17 + valider pour qu’aussitôt le curseur se fixe sur 17°. On peut alors donner la longueur souhaitée. 3. Les objets les plus courants : LA LIGNE : Du point, Au point.Il est nécessaire de spécifier les points de départ et d'arrivée de l'entité ligne, soit en indiquant une cote, ou en précisant un mode d'accrochage par exemple. Par défaut, la ligne crée des segments chaînés. Pour arrêter la création, il faut donc valider ou faire « Echap ». La droite est une entité permettant de donner une direction, intéressante pour débuter un projet. LE CERCLE : Point de centre Diamètre - Rayon – 2 Points - TTR - 3 Points Ces 5 options permettent de créer un cercle par son diamètre ou son rayon (par défaut, le rayon), de créer un cercle passant par 2 points (la distance séparant ces 2 points donnant ainsi le diamètre), par 3 points (exemple du cercle tangent à 3 entités) ou enfin de préciser 2 tangences si on connaît déjà le rayon (cas de raccordement). LE RECTANGLE : Le rectangle est une entité de type polyligne. Il suffit de préciser le 1er, puis le 2ème point. La distance représente donc la diagonale du rectangle. ----- De même pour les autres objets telle que les arcs, les ellipses, …. Mabrouki Hichem Page 4 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL 4. Les commandes les plus courantes: AJUSTER – PROLONGER (Trim) Ces deux commandes sœurs permettent de rallonger ou de raccourcir les entités par rapport à d'autres (le seuil ou limite).Elles fonctionnent de la même manière : tout d'abord, indiquer le seuil, valider, puis ensuite cliquer sur les objets à raccourcir ou rallonger. Important: On peut commencer cette commande par une validation directe. Dans ce cas, tous les objets cliqués seront automatiquement raccourcis (Prolonger permet de faire exactement l’inverse). -----De même pour les autres commandes : copier, déplacer,rotation, … LES BLOCS Les blocs sont les éléments de bibliothèques d'AutoCAD. : CREATION Commande Bloc :AutoCAD demande de présider : - Le nom du bloc à créer - Le pointd'insertion - Les objets formant lebloc Par contre, le bloc ainsi créé, reste propre au fichier en cours.Pour le partager avec les autres affaires, il faut transformerles blocs en FICHIER DWG. La commande à utiliser est WBLOC. Mabrouki Hichem Page 5 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL INSERTION Lorsque le bloc a été créé, on peut ensuite le rappeler, et donc l'I NSERER. Pour cela, il existe deux possibilités : Par la commande INSERER : AutoCAD demande donc : 1 - de positionner le pointd'insertion. 2 - de préciser l'échelle de l'élément en X, Y, Z 3 - l'angle d'inclinaison du bloc. 4 - éventuellement la valeur des attributs. 5. Plus de Fonctions Importantes AutoCAD : - Shift appuyée ; donc je peux sélectionner les objets avec choix comme le rôle Ctrl pour office Word. - Clic droite dans le Workspace (puis options pour changer plusieurs choses pour pointeur ; affichage ; paramètres de sélection etc. ou bien clic clef dans la figure suivante en bas à gauche pour Options a coté de la barres d’insertion directe des commandes : Mabrouki Hichem Page 6 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL Ou bien aussi clic Tools dans la barre d’outils puis options - Osnap (entrer Os dans la barre d’insertion des commandes) cliquer dynamic input puis cliquer Nb : Enable = activer Enable pointer input Enable dimensions input where it possible. Pour plus d’information voir la figure suivante : Mabrouki Hichem Page 7 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL En haut clic bouton droit pour ajouter la barre de modifications Modify entrer a AutoCAD - Instructions pour l’échelle dans AutoCAD : 1- L’astuce de l’échelle avec mesurer la référence puis mesurer l’objet à modifier avec échelle la division de deux valeurs nous donne le coefficient de l’échelle. 2- Deuxième astuce avec échelle copier une ligne de référence ( a une dimension de l’objet de référence), puis clic échelle puis sectionner objet a modifier puis clic référence puis mesurer coté objet puis la longueur de la ligne. - Maintenant pour connaitre les unités que le schéma a été fait avec elle ; la fonction est La fonction : –DWGUNITS (écrire ça dans la barre d’insertion des commandes) Cette fonction permet de changer l’unité de mesure de travail sur matlab directement si non clic format puis units pour la même fonction. Format units clockwise to change orientation des angles sens trigonométrique ou sens horaire lors de la schématisation d’un angle pour vérifier clic direction Format + drawing limits : cette fonction sert à limiter l’espace de travail et du schéma - La fonction regen (mettre directement re entrée) smooth geometry) lisser la géométrie des objets - Maintenant en cliquant sur la barre d’outils (espace noir) nous pouvons entrer plusieurs modifications Voir figure suivante : Mabrouki Hichem Page 8 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL Exemple 01 : en appuyant sur la commande Dimensial Contraints On aura la petite barre suivante : Si non comme d’habitude insère dans la BIC ( non un stylo BIC) plutôt c’est la (Barre Insertion des Commandes) : DIMCONSTRAINT Nb : Je peux écrire avec cette fonction les dimensions en fonction des autres dimensions, en fait voir : Mabrouki Hichem Page 9 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL Exp : 𝒅𝟐 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝒅𝟏 Exemple : en appuyant sur Modify dans la BO ( barre d’outil) puis array On aura trois options D’Array Pour insérer un tableau faire draw (dans la barre d’outil) puis table et fixer les paramètres du tableau ; Pour afficher la main entrer pan dans la BIC et Format + Text style : pour changer ou ajouter un style de texte ( meme chose pour table style)et etc … La commande MTEXT : insérer une zone de texte) ou clic sur Draw puis text, Maintenant pour trouver un texte dans le schéma nous faisons FIND dans la BIC ; Il y a aussi la fonction de Geometric Contraints Cette fonction sert à créer directement des lignes parallèles Ou perpendiculaire ; Tangent ; verticale ; horizontale… etc. Mabrouki Hichem Page 10 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL La fonction Inquiry contient les sous fonctions suivantes : - Measurgeom : mesure la distance entre deux points le long d’une plylinge - Massprop (utiliser pour les objets 3D) dans le workspace 3D modeling , sert à calculer le volume de l’élément sélectionné, - List : afficher les propriétés d’un objet, - ID afficher les cordonnées d’un point La fonction list affiche les caractéristiques géométriques (longueur surface volume d’un composant sélectionné 6. Travail demandé : Après avoir connaitre les principales fonctions et commandes d’AutoCAD électrique. Dans ce qui suit, nous allons exploiter ses connaissances pour créer un cartouche utilisateur et des cadres de présentation ainsi la page de garde d’un folio de rapport plan électrique. Voir exemple à réaliser ci-dessous. Mabrouki Hichem Page 11 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL TP 2 : Réalisation d’un Schéma Architectural, Normalisé d’une Installation Domestique. BUT : Après avoir connaitre les notions de base et les principales fonctions d’Autocad, le but de TP 2 est de savoir réaliser les schémas architecturaux, tout en adoptant les règles de la normalisation de point de vue schématisation, emplacement et groupement des éléments utilisés. 1. Les Schémas électriques : Définitions et types : a. Schéma Architectural d’une Installation Domestique : Liste des éléments, pièce par pièce Chambre 1 (Chb1 sur le plan) ● 4 prises 2P+T 16A ● 1 va et vient sur un point lumineux ● 1 chauffage 1000W ● 1 alimentation volet roulant (non dessinée) Chambre 2 (Chb2 sur le plan) ● 4 prises 2P+T 16A ● 1 simple allumage sur un point lumineux Mabrouki Hichem Page 12 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL ● 1 chauffage 1000W ● 1 alimentation volet roulant (non dessinée) Bureau ● 4 prises 2P+T 16A ● 1 simple allumage sur un point lumineux ● 1 chauffage 1000W ● 1 alimentation volet roulant (non dessinée) Salle de bain (Sdb sur le plan) ● 1 prise 2P+T 16A ● 1 simple allumage sur deux points lumineux ● 1 chauffage sèche serviette soufflant 1800W Wc ● 1 simple allumage sur un point lumineux Dégagement (Dgt sur le plan) ● 1 prise 2P+T 16A ● 1 va et vient sur un point lumineux Salon Salle à Manger (Salon / Sam sur le plan) ● 10 prises 2P+T 16A ● 1 va et vient sur un point lumineux ● 1 simple allumage sur un point lumineux ● 3 chauffages 2x1000Wet 1x 1500W ● 2 alimentations volet roulant (non dessinée) Placard ● 1 simple allumage sur un point lumineux Entrée ● 1 prise 2P+T 16A ● 1 simple allumage sur un point lumineux Cuisine ● 6 prises 2P+T 16A ● 1 double allumage sur deux points lumineux et sur un point lumineux ● 1 chauffage 1000W ● 1 alimentation volet roulant (non dessinée) ● 1 prise spécialisée 32A ● 2 prises spécialisées 20A Garage ● 2 prises 2P+T 16A ● 1 simple allumage sur deux point lumineux ● 1 alimentation Cumulus / chaudière ● 1 prise spécialisée 20A ● 1 circuit prise 2P+T 16A pour la GTL( Gaine Technique Logement voir Annexe 01) Extérieurs ● 1 prises 2P+T 16A ● 3 simples allumages sur un point lumineux (trois points lumineux au total, un pour chaque simple allumage) Groupement des points lumineux Le logement est composé de 19 points lumineux.Je choisis de faire les groupes suivants, toujours en prenant en compte le cas dudysfonctionnement : Éviter de plonger dans l'obscurité toute une partie de l'habitation en cas deproblème sur un luminaire. Groupe de points lumineux n°1 : Extérieurs + Garage + entrée (6 points lumineux au total) Groupe de points lumineux n°2 : Salon + Penderie + WC + dégagement + salle de bain (7 points lumineux au total) Mabrouki Hichem Page 13 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL Groupe de points lumineux n°3 : Cuisine + Bureau + Chambre 1 + Chambre 2 (6 pointslumineux au total) ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de points lumineux n°1 (avec fils électriques en (1.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de points lumineux n°2 (avec fils électriques en (1.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de points lumineux n°3 (avec fils électriques en(1.5mm²) Groupement des prises non spécialisées Le logement est équipé de 34 prises de courant non spécialisées. Je choisis les protections pour les prises de courant, en les groupant et en respectant les règles de protections. Groupe de prises n°1 : Chambre 1 + Chambre 2 + Bureau (12 prises au total) Groupe de prises n°2 : Salon (10 prises au total) Groupe de prises n°3 : Dégagement + Salle de bain + Garage + couloir + extérieur (6 prises au total) Groupe de prises n°4 : Cuisine (6 prises au total) Groupe de prises n°5 : GTL (2 prises au total) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le groupe de prises n°1 (avec fils électriques en 2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le groupe de prises n°2 (avec fils électriques en 2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 16A pour le groupe de prises n°3 (avec fils électriques en 1.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le groupe de prises n°4 (avec fils électriques en 2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 16A pour le groupe de prises n°5 (avec fils électriques en 1.5mm²) NB : Le groupe de prises n°4 ne peut pas contenir plus de prise: il fait partie du groupede prises non spécialisées de la cuisine à mettre sur un circuit dédié avec une protection de20A maximum et une section de 2,5mm2 pour 6 prises maximum. Le cas des prises spécialisées Pour les prises spécialisées, la règle est simple : Un disjoncteur par prise, calibré en fonction de l’appareil Dans notre cas : ● 1 disjoncteur calibre 32A pour la plaque de cuisson de la cuisine (avec fils électriques en 6mm²) Même si vous utilisez le Gaz, cette prise est obligatoire. ● 1 disjoncteur calibre 20A pour la prise spécialisée du Four dans la cuisine (avec fils électriques en 2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour la prise spécialisée du lave-vaisselle dans la cuisine (avec fils électriques en 2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour la prise spécialisée du lave-linge dans le garage (avec fils électriques en 2.5mm²) Groupement des volets roulants Le groupement des volets roulants est soumis à la norme NF C 15-100, mais aussi aux recommandations du fabricant. Vous devez donc regarder la notice fabricant avant d'appliquer les conseils ci-dessous. Je groupe maintenant les volets roulants. Le logement compte 6 volets roulants. Je choisis de faire 2 groupes afin que si un dysfonctionnement apparaît sur un volet roulant, toute l'habitation ne soit pas condamnée dans l'obscurité. Chaque volet roulant peut être mis sur une protection individuelle afin de pouvoir les contrôler individuellement. Groupe de volets roulants n°1 : Salon + Cuisine Groupe de volets roulants n°2 : Chambre 2 + Chambre 3 + Bureau ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de volets n°1 (avec fils électriques en 1.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de volets n°2 (avec fils électriques en 1.5mm²) Groupement des chauffages Je groupe maintenant les chauffages électriques. Le logement contient 8 convecteurs. Je choisis de faire 4 groupes afin que si un dysfonctionnement apparaît sur un convecteur, toute l'habitation ne soit pas privée de chauffage. Groupe de convecteurs n°1 : Salon1 (les 2 radiateurs de 1000W) = 2000W Groupe de convecteurs n°2 : Salon 2 (le radiateur de 1500W) + Cuisine = 2500W Groupe de convecteurs n°3 : Chambre 1 + Chambre 2 + Bureau = 3000W Groupe de convecteurs n°4 : Sèche serviette salle de bain = 1800W ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de convecteurs n°1 (avec fils électriques en (1.5mm²) Mabrouki Hichem Page 14 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le groupe de convecteurs n°2 (avec fils électriques en (2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le groupe de convecteurs n°3 (avec fils électriques en (2.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 10A pour le groupe de convecteurs n°4 (avec fils électriques en (1.5mm²) Les autres éléments électriques de l’habitation ● 1 disjoncteur calibre 2A pour la VMC (avec fils électriques en 1.5mm²) ● 1 disjoncteur calibre 20A pour le chauffe-eau dans le garage (avec fils électriques en 2.5mm²) La production d’eau chaude est pilotée par un contacteur jour nuit, avec protection du contact de la source (STEG) par un disjoncteur 2A supplémentaire. Résultat pour l’exemple Voici la liste des disjoncteurs pour l'exemple de l'appartement: ● 2 disjoncteurs 2A ● 7 disjoncteurs 10A ● 2 disjoncteurs 16A ● 9 disjoncteurs 20A ● 1 disjoncteur 32A Annexe 01 GTL La Gaine Technique Logement La gaine Technique Logement regroupe l’ensemble des équipements deprotection de commande et de communication du logement : disjoncteur abonné, tableau électrique, coffret de communication. VMC La ventilation Mécanique Contrôlée VMC La ventilation Mécanique contrôlée est, dans le bâtiment, un dispositif mécanique destiné a assurer renouvellement permanent de l’air à l’intérieur des pièces .plusieurs systèmes existent telle VMC simple flux et VMC double flux. Mabrouki Hichem Page 15 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL TP 3 : Réalisation d’un Schéma Unifilaire, Normalisé d’une Installation Domestique 1. Le Schéma Unifilaire : Le schéma électrique unifilaire peut être vu comme l’association du plan architectural électrique et du plan du tableau électrique [2]. Il représente l’installation électrique dans son ensemble. Sur ce schéma, les dispositifs de protection, en partant de disjoncteur de branchement de l’installation sont reliés aux applications (éclairage, prises circuits spéciaux…) à l’aide d’un fil (d’où le nom unifilaire).En prenant chaque branche du schéma unifilaire, toute personne qui ne connait pas l’installation, peut l’analyser et la comprendre. Tableau 3.1 : Les Symboles du Schéma Electrique Unifilaire. Mabrouki Hichem Page 16 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL 2. Normalisation pour la réalisation des Schémas Unifilaires : Pour la réalisation des schémas unifilaire conventionnel, il y a plusieurs normes a respectés. En fait, soit l’exemple de représentation suivant : Figure 3.1.Exemple détaillé d’un schéma Unifilaire Normalisé. NB : Pour la réalisation du schéma unifilaire et du schéma architectural, nous pouvons chaque bureau d’étude ou chaque société peut utiliser ses propres spécifications et symboles. Mabrouki Hichem Page 17 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL Figure 2.1 : Schéma unifilaire, circuit de puissance de démarrage direct d’un moteur triphasé. c. Schéma Multifilaire : Exemple : circuit de puissance d’un moteur électrique à deux sens de rotation: Figure 2.2 : Schéma multifilaire, circuit de puissance de démarrage direct d’un moteur triphasé. Mabrouki Hichem Page 18 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL 3. Travail demandé : Réalisation des schémas électriques normalisés avec AutoCAD Electrical : En plus des schémas présentés ci-dessus ; dessiner avec Auto-CAD le schéma unifilaire normalisé d’une Installation Domestique suivant : Mabrouki Hichem Page 19 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL TP4 : AutoCAD Electrique Repérage des Schémas Electriques : Exemple d’Application ; Circuits de Puissance et de Commande de Démarrage Etoile Triangle d’un Moteur Asynchrone. 1 Introduction : Pour faciliter la réalisation, les modifications et la maintenance des installations et des équipements électriques les bornes se raccordement et les conducteurs doivent être repérés identiquement dans les schémas et sur les installations. 2 Repérage des Conducteurs : 3 Repérage des Bornes et des Relais : Mabrouki Hichem Page 20 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL a- Les circuits de commande : Les bornes de contacts des circuits de commande sont repérées par deux nombres de deux chiffres ; tels que les nombres impairs désignent les entrées des contacts et les nombres pairs désignent les sorties des contacts ; notant que le nombre est composé de deux chiffres. Le chiffre d’unité précise la fonction Le chiffre de dizaine indique le numéro d’ordre de chaque contact b- Exemple de Repérage des contacts : Repérage des circuits de commande : Repérage des circuits de puissance : Mabrouki Hichem Page 21 TRAVAUX PRATIQUSES CAO 2 AUTOCAD ELECTRICAL 4 Démarrage Etoile Triangle : 4.1 Principe : Ce mode de démarrage n'est utilisable si les deux extrémités de chaque enroulement sont accessibles. De plus, il faut que le moteur soit compatible avec un couplage final triangle. Lors du couplage étoile, chaque enroulement est alimenté sous une tension 3 fois plus faible, de ce fait, le courant et le couple sont divisés par 3.Lorsque les caractéristiques courant ou couple sont admissibles, on passe au couplage triangle. Le passage du couplage étoile au couplage triangle n'étant pas instantané, le courant est coupé pendant 30 à 50 ms environ. Cette te coupure du courant provoque une démagnétisation du circuit magnétique. Lors de la fermeture du contacteur triangle, une pointe de courant réapparaît brève mais importante (magnétisation du moteur). 5 Travail Demandé : Après avoir comprendre les notions de base de repérage des schémas électriques : Réaliser lee circuit de puissance et de commande de démarrage étoile triangle des moteurs triphasés. Figure 1 : Schéma de principe de démarrage Etoile Triangle avec un seul sens de marche. Mabrouki Hichem Page 22