Memahami Holospectrum
Definisi: Apa itu Holospectrum?
Holospektrum (juga disebut spektrum penuh) adalah teknik analisis frekuensi tingkat lanjut dalam dinamika rotor yang memproses X dan Y secara bersamaan (horizontal dan vertikal) getaran pengukuran untuk memisahkan gerakan poros menjadi komponen presesi maju (mengorbit searah dengan rotasi) dan komponen presesi mundur (mengorbit berlawanan arah dengan rotasi). Tidak seperti konvensional spektrum yang hanya memperlihatkan besarnya getaran, holospectrum memperlihatkan frekuensi positif (maju) dan frekuensi negatif (mundur), menyediakan informasi lengkap mengenai arah gerakan orbital rotor yang penting untuk mendiagnosis ketidakstabilan, mengidentifikasi getaran paksa vs. getaran yang dibangkitkan sendiri, dan mengkarakterisasi perilaku dinamis rotor.
Holospectrum terutama digunakan dengan probe jarak dekat Pengukuran (pasangan XY) pada turbomachinery kritis, mengungkap fenomena yang tak terlihat dalam spektrum sumbu tunggal standar. Ini adalah alat diagnostik tingkat ahli bagi spesialis dinamika rotor yang memecahkan masalah getaran kompleks pada turbin, kompresor, dan generator.
Landasan teori
Presesi Maju vs. Presesi Mundur
- Presesi Maju: Orbit pusat poros berada pada arah yang sama dengan putaran poros (paling umum)
- Presesi Mundur: Orbit poros berlawanan dengan arah putaran (menunjukkan masalah tertentu)
- Makna: Arah menunjukkan mekanisme eksitasi dan jenis kesalahan
Batasan Spektrum Standar
- FFT sumbu tunggal tidak dapat membedakan maju dari mundur
- Keduanya muncul sebagai komponen frekuensi yang sama
- Informasi arah hilang
- Ambiguitas dalam interpretasi
Solusi Holospectrum
- Memproses pengukuran XY bersama-sama
- Memisahkan komponen arah secara matematis
- Maju: frekuensi positif
- Mundur: frekuensi negatif
- Karakterisasi gerakan rotor lengkap
Aplikasi dan Diagnostik
Diagnosis Ketidakstabilan
- Putaran/Kocok Minyak: Muncul pada frekuensi negatif (awalnya presesi mundur)
- Pusaran Uap: Komponen mundur sub-sinkron
- Identifikasi: Holospectrum segera mengidentifikasi ketidakstabilan vs. ketidakseimbangan
Getaran Paksa vs. Getaran yang Tereksitasi Sendiri
- Ketidakseimbangan (Dipaksa): Komponen maju yang kuat pada 1×, komponen mundur minimal
- Ketidakstabilan (Bersemangat Sendiri): Komponen mundur yang signifikan
- Perbedaan: Jelas dalam holospektrum, ambigu dalam spektrum standar
Deteksi Gesekan Rotor
- Menggosok sering kali menciptakan komponen terbalik
- Gaya gesekan mendorong presesi terbalik
- Holospectrum mengungkap gerakan mundur akibat gesekan
Efek Giroskopik
- Mode putaran maju dan mundur terpisah pada frekuensi yang berbeda
- Holospectrum menunjukkan kedua mode dengan jelas
- Memvalidasi model dinamis rotor
Persyaratan Data
Pasangan Pengukuran XY
- Diperlukan dua pengukuran getaran tegak lurus
- Biasanya dari pasangan probe jarak XY
- Harus berjarak 90° secara spasial
- Pengambilan sampel yang disinkronkan sangat penting
Fase Relatif
- Hubungan kuadratur antara X dan Y memungkinkan penentuan arah
- X mendahului Y sebesar 90° → maju
- X tertinggal Y sebesar 90° → mundur
- Akurasi fase sangat penting
Interpretasi
Tampilan Holospektrum
- Sumbu Horisontal: Frekuensi (positif untuk maju, negatif untuk mundur)
- Sumbu Vertikal: Amplitudo
- Pusat Nol: Frekuensi nol di tengah plot
- Sisi Kanan: Komponen presesi maju (+1×, +2×, dst.)
- Sisi Kiri: Komponen presesi mundur (-1×, -2×, dst.)
Pola Khas
Rotor Sehat
- Komponen maju besar pada +1× (tidak seimbang)
- Komponen mundur kecil atau tidak ada
- Menunjukkan getaran paksa normal
Pusaran Minyak
- Komponen signifikan pada frekuensi sub-sinkron negatif
- Contoh: -0,45× (mundur pada kecepatan rotor 45%)
- Diagnostik untuk ketidakstabilan yang disebabkan oleh bantalan
Ketidakselarasan
- Komponen maju +2× yang kuat
- Minimal mundur
- Mengonfirmasi getaran paksa akibat ketidaksejajaran
Keuntungan
Kejelasan Diagnostik
- Segera membedakan ketidakstabilan dari ketidakseimbangan
- Mengidentifikasi kondisi gesekan rotor
- Mengkarakterisasi gerakan rotor yang kompleks
- Mengurangi ambiguitas diagnostik
Kelengkapan
- Informasi lengkap tentang gerak orbital
- Tidak ada informasi yang hilang (vs. analisis sumbu tunggal)
- Gambaran dinamika rotor yang lengkap
Keterbatasan
Membutuhkan Pengukuran XY
- Tidak berlaku untuk data sumbu tunggal
- Memerlukan pasangan probe jarak dekat atau akselerometer tersinkronisasi
- Instrumentasi yang lebih mahal
Kompleksitas
- Lebih kompleks daripada spektrum standar
- Membutuhkan pemahaman konsep presesi
- Interpretasi membutuhkan keahlian
- Bukan teknik analisis rutin
Aplikasi Terbatas
- Terutama untuk masalah dinamika rotor
- Kurang berguna untuk cacat bantalan, roda gigi
- Alat khusus, bukan alat serbaguna
Kapan Menggunakan Holospectrum
Kasus yang Sesuai
- Dugaan ketidakstabilan rotor
- Investigasi getaran sub-sinkron
- Diagnosis gosok
- Pemecahan masalah turbomachinery kritis
- Validasi dinamika rotor
Tidak Diperlukan Untuk
- Ketidakseimbangan atau ketidaksejajaran rutin
- Analisis cacat bantalan
- Pengukuran sumbu tunggal
- Survei mesin umum
Analisis Holospectrum adalah teknik diagnostik dinamika rotor canggih yang menyediakan karakterisasi gerak orbital lengkap dengan memisahkan komponen presesi maju dan mundur. Meskipun membutuhkan pengukuran XY dan keahlian khusus, Holospectrum memberikan wawasan diagnostik yang unik—terutama untuk ketidakstabilan dan gesekan—yang tidak dapat diperoleh dari analisis spektral sumbu tunggal konvensional, menjadikannya alat penting untuk analisis spesialis masalah dinamika rotor kompleks dalam turbomachinery kritis.