ナイキスト線図（極座標線図）を理解する

定義: ナイキスト プロットとは何ですか?

A ナイキスト線図、一般的には 極座標 振動解析の分野では、振動ベクトルの変化特性を極座標系で表示するために使用されるグラフです。 ボード線図では、振幅と位相が 2 つの別々の直交座標グラフ上に表示されますが、ナイキスト線図では、これらを 1 つの線図に結合します。

• について 原点（中心）からの距離 プロットの は振動の振幅を表します。
• について プロットの周りの角度 振動の位相角を表します。

このプロットは、機械の速度変化（通常は起動時または停止時）に伴う1X（同期）振動ベクトルの先端の軌跡を示します。速度は、プロットされた線に沿って色や記号が変化することで示されることが多いです。

ナイキスト線図はなぜ重要なのでしょうか?

ナイキスト線図は、機械の動的応答を視覚的に表現する独自の強力なツールです。主な用途は、ボード線図と同様に、機械の応答特性を特定し、分析することです。 臨界速度 （共鳴）。

ナイキスト線図における臨界速度の典型的な指標は ループ機械の速度が固有振動数に近づくと、振動振幅が増加し、プロットは原点から離れていきます。速度が臨界速度を通過すると、位相が180度シフトし、ベクトルの先端が回転して円またはループを形成します。最大振幅点はループの頂点であり、臨界速度自体はループ上の90度位相シフト点にあります。

ナイキスト線図の解釈

ナイキスト線図上のループの形状、サイズ、および方向から、ローターの健全性と動的特性に関する詳細な情報が明らかになります。

• ダンピング: ループの直径はシステムの減衰に反比例します。大きく形の良い円は減衰が低い（増幅が高い）ことを示し、小さく密集したループは減衰が良好なシステムを示します。
• 異方性（分割臨界）: ローター システムの水平方向と垂直方向の剛性が異なる場合、プロットには 2 つの異なる重なり合うループが表示され、「スプリット クリティカル」が明確に示されます。
• ヘビースポットの場所: ループの向きは、シャフト上の位相基準マークに対するローターの重い部分（アンバランス）の位置を特定するのに役立ちます。
• システムの変更: ナイキスト線図を経時的に比較することで、機械の状態の変化を明らかにすることができます。ループの大きさや形状の変化は、減衰や剛性の変化を示しており、ローターの亀裂、基礎の緩み、ベアリング特性の変化などの問題が原因となっている可能性があります。
• バランスを取る： このプロットは、高度なフレキシブルローターバランス調整に使用されます。試験用重量を追加した後のプロットの変化を観察することで、分析者は正しいバランス調整ソリューションを計算するために必要な影響係数を決定できます。

ナイキスト線図とボード線図

ナイキスト線図とボード線図は、全く同じデータ（1倍の振幅と位相対速度）を表示しますが、表示形式が異なります。どちらを選択するかは、多くの場合、分析者の好みや強調したい特定の機能によって決まります。

• ボード線図: ピーク振幅の正確な回転数と、180度位相シフトの正確な開始点と終了点を明確に把握できます。速度軸は直線的で読みやすいです。
• ナイキスト線図: 全体的な動的応答を単一のビューで視覚化するのに適しています。減衰量（ループサイズ）の表示や、スプリットクリティカル（ループの重複）の特定において、ボード線図よりも直感的に優れています。

最新の振動解析ソフトウェアのほとんどは、両方のプロット タイプを表示できるため、経験豊富な解析者は、包括的な診断のためにこれらを併用することがよくあります。

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