理解奈奎斯特圖（極座標圖）
A 奈奎斯特圖 — 廣泛稱為 極座標圖 在振動工作中 — 是一種在極座標系統上顯示變化振動向量的圖表。與 波德圖，其將 振幅 與 相位 分散在兩個獨立的笛卡爾圖表中不同，奈奎斯特圖將兩者摺疊成單一圖像。距原點的距離是振動的振幅，而圖表周圍的角度是其相位角，因此曲線上的每個點都是一個完整的振動向量。
1. 定義：單一圖表上的振幅與相位
該圖表追蹤 1×（同步）振動向量尖端掃過的路徑，隨著機器速度變化，通常發生在啟動或停機過程中。速度沿著曲線以變化的顏色或符號標記，因此分析師不僅可以讀取向量的大小和方向，還可以讀取捕獲每個點時的 RPM。
由於兩個軸都描述單一旋轉元件，奈奎斯特圖被解讀為向量的軌跡，而非一對趨勢線，這種緊湊性正是使其在共振附近如此具有揭示性的原因。
2. 為什麼奈奎斯特圖很重要？
奈奎斯特圖提供了機器動態響應的獨特緊湊視圖。其主要目的，與波德圖一樣，是識別和分析 臨界轉速 — 這 共振 轉子-軸承系統的共振。
奈奎斯特圖上臨界轉速的典型指標是一個 迴圈。當速度接近 自然頻率時，振幅上升，曲線遠離原點。當速度通過臨界速度時，相位發生 180 度偏移，掃過向量尖端形成圓形或環形。最大振幅點是環形的頂部，而臨界速度本身位於環形上 90 度相位偏移點 — 這比波德圖上逐漸的相位斜坡更為明顯的地標。
3. 解讀奈奎斯特圖
環形的形狀、大小和方向攜帶了大量關於轉子健康狀況和動態特性的診斷資訊。
- 阻尼： 環形的直徑與系統 阻尼成反比。一個大而形狀良好的圓形表示低阻尼和高放大；一個小而緊湊的環形表示阻尼良好的系統。
- 各向異性（分裂臨界）： 如果轉子系統在水平和垂直方向具有不同的剛性，圖表可能會顯示兩個明顯重疊的環形 — 由方向性 剛性.
- 重點位置： 環形的方向有助於定位轉子的重點 — 即 不平衡 — 相對於軸上的相位參考標記，這指示了 校正配重 應該放置的位置。
- 系統變化： 隨時間比較奈奎斯特圖揭示了機器狀況的變化。環形大小或形狀的變化表示阻尼或剛性的變化，這可能指向 裂紋轉子，鬆動的 基礎，或演變的軸承特性。
- 動平衡校正： 該圖表用於高級 柔性轉子 動平衡校正。通過觀察添加 試重 後環形的移動方式，分析師推導出 影響係數 計算平衡解決方案所需的影響向量。
4. 現場捕獲資料
奈奎斯特圖的好壞取決於其背後的同步振幅和相位資料，而這些資料取決於在速度掃描過程中取得的乾淨每轉一次相位參考。在現場，便攜式雙通道分析儀如 Balanset-1A measures 1× amplitude and phase against its optical-tachometer pulse during a 升速 或 惰轉降速期間，針對其光學測速儀脈衝測量 1× 振幅和相位，提供繪製極座標圖所需的向量對速度記錄。相同的振幅和相位測量是 現場動平衡的基礎，因此一台儀器既能特徵化共振，又能校正激發它的轉子不平衡。為了檢查階次線是否真的會在運行範圍內穿越自然頻率，分析師可以先使用 坎貝爾圖計算器.
5. 奈奎斯特圖與波德圖
奈奎斯特圖和波德圖以不同格式顯示完全相同的資料 — 1× 振幅和相位對速度 — 兩者之間的選擇通常取決於分析師的偏好和強調的特徵。
- 波德圖： 更適合讀取峰值振幅的精確 RPM 以及 180 度相位偏移的確切開始和結束，因為其速度軸是線性的且容易縮放。
- 奈奎斯特圖： 更適合一次性掌握整體動態響應。它擅長透過迴圈大小顯示阻尼量，並透過重疊迴圈揭示分裂臨界轉速，這兩點都比波德圖更直觀。
一個密切相關的顯示方式是 軸軌跡，它繪製軸承平面內的運動，而非單一向量對轉速的關係。大多數現代 振動分析儀 都能繪製這三種圖表，經驗豐富的分析师會將它們結合使用，以進行全面 轉子動力學 診斷。
