Kostenloses Ingenieurwerkzeug — #018
Schwingungsphasenwinkelrechner
Berechnen Sie die relative Phase, die Vektorsumme und die Vektordifferenz zweier Schwingungssignale. Geben Sie Amplitude und Phase für jedes Signal ein.
Ergebnisse
Vektordarstellung
Jedes Schwingungssignal ist ein Vektor V = A∠φ mit kartesischen Komponenten:
Vektorsumme und -differenz
Relative Phase
Der relative Phasenwinkel zwischen zwei Signalen:
Praktisches Beispiel
Signal 1: 5,2 ∠45° → x₁ = 3,677, y₁ = 3,677
Signal 2: 3,8 ∠200° → x₂ = −3,571, y₂ = −1,300
Vektordifferenz: Δx = 7,248, Δy = 4,977 → |ΔV| = 8,79 ∠34,4°
Relative Phase: |200° - 45°| = 155°
ℹ️ Tipp: Beim Auswuchten in einer Ebene stellt die Vektordifferenz zwischen dem ursprünglichen Lauf und dem Lauf mit dem Probegewicht die Wirkung des Probegewichts allein dar.
Der Phasenwinkel beschreibt die zeitliche Beziehung zwischen einem Schwingungssignal und einem Referenzsignal (z. B. Tachometerimpuls). Gemessen in Grad (0–360°), gibt er an, an welcher Stelle der Wellenumdrehung das Schwingungsmaximum auftritt.
Verwenden Sie einen Drehzahlsensor (Keyphasor/Tachometer) als Referenz zusammen mit einem Schwingungssensor. Die Phase ist die Winkeldifferenz zwischen dem Tachometerimpuls und dem 1×-Schwingungsmaximum. Die meisten Schwingungsanalysatoren berechnen diesen Wert automatisch.
Die Vektorsumme fasst zwei Signale zu einer Resultierenden zusammen: Addieren Sie die x-Komponenten (A·cos φ) und y-Komponenten (A·sin φ) getrennt und berechnen Sie anschließend die resultierende Amplitude = √(Σx² + Σy²) sowie die Phase = atan2(Σy, Σx).
Beim Auswuchten in einer Ebene gibt die Phasenänderung zwischen dem Ausgangslauf und dem Messlauf mit Testgewicht die erforderliche Winkelkorrektur an. Die Vektordifferenz zeigt die Wirkung des Testgewichts, woraus Ausgleichsgewicht und Korrekturwinkel berechnet werden.
0° = gleichphasig (synchrone Bewegung, typisch für Unwucht). 180° = gegenphasig (entgegengesetzte Bewegung, typisch für Ausrichtfehler oder Betrieb oberhalb der kritischen Drehzahl). Eine Phasenverschiebung von ~90° tritt bei Resonanz auf.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Phasenwinkel messen und Auswuchten vor Ort mit professionellen, tragbaren Messgeräten durchführen. In über 50 Ländern im Einsatz.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
