Razumijevanje Nyquistovog dijagrama (polarnog dijagrama)

Definicija: Što je Nyquistov dijagram?

A Nyquistov dijagram, također poznat kao polarni dijagram U području analize vibracija, graf se koristi za prikaz promjenjivih karakteristika vektora vibracija na polarnom koordinatnom sustavu. Za razliku od Bodeov dijagram, koji prikazuje amplitudu i fazu na dva odvojena Kartezijeva grafa, Nyquistov dijagram ih kombinira u jedan dijagram.

• The udaljenost od ishodišta (središta) dijagrama predstavlja amplitudu vibracije.
• The kut oko parcele predstavlja fazni kut vibracije.

Grafikon prati putanju vrha vektora vibracija 1X (sinkrone) kako se mijenja brzina stroja, obično tijekom pokretanja ili gašenja. Brzina je često označena promjenom boja ili simbola duž ucrtane linije.

Zašto je Nyquistov dijagram važan?

Nyquistov dijagram pruža jedinstvenu i snažnu vizualizaciju dinamičkog odziva stroja. Njegova primarna upotreba je, kao i Bodeov dijagram, identificiranje i analiza strojnih kritične brzine (rezonancije).

Klasični pokazatelj kritične brzine na Nyquistovom dijagramu je petljaKako se brzina stroja približava prirodnoj frekvenciji, amplituda vibracija se povećava, uzrokujući udaljavanje dijagrama od ishodišta. Kako brzina prolazi kroz kritičnu brzinu, faza se pomiče za 180 stupnjeva, što uzrokuje da se vrh vektora pomiče i formira krug ili petlju. Točka maksimalne amplitude je vrh petlje, a sama kritična brzina je u točki faznog pomaka od 90 stupnjeva na petlji.

Tumačenje Nyquistovog dijagrama

Oblik, veličina i orijentacija petlje na Nyquistovom dijagramu mogu otkriti detaljne informacije o zdravlju i dinamičkim svojstvima rotora:

• Prigušenje: Promjer petlje obrnuto je proporcionalan prigušenju u sustavu. Veliki, dobro oblikovan krug označava nisko prigušenje (visoko pojačanje), dok mala, uska petlja označava dobro prigušen sustav.
• Anizotropija (podijeljene kritične vrijednosti): Ako rotorski sustav ima različitu krutost u horizontalnom i vertikalnom smjeru, dijagram može prikazati dvije različite, preklapajuće petlje, što jasno ukazuje na „kritično dijeljenje“.
• Lokacija teških mjesta: Orijentacija petlje može pomoći u određivanju položaja teške točke rotora (neravnoteže) u odnosu na referentnu oznaku faze na osovini.
• Promjene sustava: Usporedba Nyquistovih dijagrama tijekom vremena može otkriti promjene u stanju stroja. Promjena veličine ili oblika petlje ukazuje na promjenu prigušenja ili krutosti, što može biti uzrokovano problemima poput napuknutog rotora, labavog temelja ili promjena u karakteristikama ležaja.
• Balancing: Grafikon se koristi u naprednom balansiranju fleksibilnih rotora. Promatrajući promjenu na grafu nakon dodavanja probnog utega, analitičar može odrediti koeficijente utjecaja potrebne za izračun ispravnog rješenja za balansiranje.

Nyquistov dijagram u odnosu na Bodeov dijagram

Nyquistov i Bodeov dijagram prikazuje potpuno iste podatke (1X amplituda i faza u odnosu na brzinu), ali u različitim formatima. Izbor između njih često se svodi na preferencije analitičara i specifičnu značajku koju žele naglasiti.

• Bodeov dijagram: Bolje za jasan prikaz točnog broja okretaja u minuti vršne amplitude i preciznih početnih i krajnjih točaka faznog pomaka od 180 stupnjeva. Os brzine je linearna i lako čitljiva.
• Nyquistov dijagram: Bolji za vizualizaciju ukupnog dinamičkog odziva u jednom prikazu. Ističe se u prikazivanju količine prigušenja (veličine petlje) i identificiranju podijeljenih kritičnih točaka (preklapajućih petlji) intuitivnije od Bodeovog dijagrama.

Većina modernog softvera za analizu vibracija može prikazati obje vrste grafikona, a iskusni analitičari će ih često koristiti zajedno za sveobuhvatnu dijagnozu.

← Natrag na glavni indeks