A Nyquist-diagram (poláris diagram) megértése

Definíció: Mi a Nyquist-diagram?

A Nyquist-diagram, más néven közismert nevén egy polárkoordinátás bemérés a rezgésanalízis területén egy olyan grafikon, amelyet egy rezgésvektor változó jellemzőinek poláris koordinátarendszerben történő ábrázolására használnak. Ellentétben egy Bode-diagram, amely az amplitúdót és a fázist két különálló derékszögű diagramon mutatja, a Nyquist-diagram egyetlen diagrammá egyesíti őket.

• A távolság az origótól (középponttól) A diagram ábrája a rezgés amplitúdóját jelöli.
• A a cselekmény körüli szög a rezgés fázisszögét jelöli.

A diagram az 1X (szinkron) rezgésvektor csúcsának útját követi nyomon a gép sebességének változásával, jellemzően indítás vagy leállítás során. A sebességet gyakran a rajzolt vonal mentén változó színek vagy szimbólumok jelzik.

Miért fontos a Nyquist-terv?

A Nyquist-diagram egyedi és hatékony vizualizációt biztosít egy gép dinamikus válaszáról. Elsődleges felhasználási területe, a Bode-diagramhoz hasonlóan, a gép viselkedésének azonosítása és elemzése. kritikus sebességek (rezonanciák).

A kritikus sebesség klasszikus mutatója a Nyquist-diagramon a hurokAhogy a gép sebessége megközelíti a természetes frekvenciát, a rezgési amplitúdó növekszik, aminek következtében a diagram eltávolodik az origótól. Ahogy a sebesség átlépi a kritikus sebességet, a fázis 180 fokos eltolódáson megy keresztül, aminek következtében a vektor csúcsa körbejár, és kört vagy hurkot alkot. A maximális amplitúdó pontja a hurok teteje, maga a kritikus sebesség pedig a hurok 90 fokos fáziseltolódási pontjánál van.

Nyquist-diagram értelmezése

A hurok alakja, mérete és orientációja a Nyquist-diagramon részletes információkat szolgáltathat a rotor állapotáról és dinamikus tulajdonságairól:

• Csillapítás: A hurok átmérője fordítottan arányos a rendszer csillapításával. Egy nagy, jól formált kör alacsony csillapítást (nagy erősítést) jelez, míg egy kicsi, szoros hurok jól csillapított rendszert.
• Anizotrópia (kritikus értékek megosztása): Ha egy rotorrendszer merevsége eltérő vízszintes és függőleges irányban, a diagram két különálló, átfedő hurkot mutathat, ami egyértelműen „kritikus osztottságot” jelez.
• Nehézpont helye: A hurok orientációja segíthet meghatározni a rotor nehéz pontjának (kiegyensúlyozatlanságának) helyét a tengelyen lévő fázisreferencia-jelhez képest.
• Rendszerváltozások: A Nyquist-diagramok időbeli összehasonlítása feltárhatja a gép állapotában bekövetkezett változásokat. A hurok méretének vagy alakjának változása a csillapítás vagy a merevség változását jelzi, amelyet olyan problémák okozhatnak, mint a repedt rotor, a laza alapozás vagy a csapágyak jellemzőinek változásai.
• Kiegyensúlyozottság: A diagramot a fejlett, rugalmas rotorkiegyensúlyozáshoz használják. A próbasúly hozzáadása utáni diagramváltozás megfigyelésével az elemző meghatározhatja a megfelelő kiegyensúlyozási megoldás kiszámításához szükséges befolyásolási együtthatókat.

Nyquist-diagram vs. Bode-diagram

A Nyquist- és Bode-diagramok pontosan ugyanazokat az adatokat (1X amplitúdó és fázis a sebesség függvényében) jelenítik meg, de eltérő formátumban. A köztük lévő választás gyakran az elemző preferenciáitól és a hangsúlyozni kívánt konkrét jellemzőtől függ.

• Bode-diagram: Jobban látható a csúcsamplitúdó pontos fordulatszáma, valamint a 180 fokos fáziseltolódás pontos kezdő- és végpontjai. A sebességtengely lineáris és könnyen leolvasható.
• Nyquist-terv: Jobban alkalmas a teljes dinamikus válasz egyetlen nézetben történő vizualizálására. Kiválóan mutatja a csillapítás mértékét (hurokméret) és azonosítja a kritikus osztott értékeket (átfedő hurkok) intuitívabban, mint egy Bode-diagram.

A legtöbb modern rezgéselemző szoftver képes mindkét diagramtípust megjeleníteni, és a tapasztalt elemzők gyakran együttesen használják őket egy átfogó diagnózishoz.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez