Das Campbell Diagramm spiegelt das Verhalten eines schwingfähigen Systems wider. Es ist nach Wilfred Campbell benannt.
In der Rotordynamik
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In rotordynamical systems, the eigenfrequencies often depend on the rotation rates due to the induced gyroscopic effects or variable hydrodynamic conditions in fluid bearings. It might represent the following cases:
1. Analytically computed values of eigenfrequencies as a function of the shaft's rotation speed. This case is also called "whirl speed map".[1] Such chart can be used in turbine design as shown in the numerically calculated Campbell diagram example illustrated by the image: analysis shows that there are well-damped critical speed at lower speed range. Another critical speed at mode 4 is observed at 7810 rpm (130 Hz) in dangerous vicinity of nominal shaft speed, but it has 30% damping - enough to safely ignore it.
2. Experimentally measured vibration response spectrum as a function of the shaft's rotation speed (waterfall plot), the peak locations for each slice usually corresponding to the eigenfrequencies.
Windenergieanlagen
BearbeitenWindenergieanlagen sind ein schwingfähiges System, angeregt durch die Rotorblätter beim Turmdurchgang.
Es werden die Anregungen für Perioden 1P für den Durchgang eines Blattes, 3P für einen Rotorumlauf und die Vielfachen vorgesehen. Auf der Ordinate werden die Eigenfraquenzen der Anlagenkomponenten, wie Turm, Blätter etc. abgetragen.
Die Schnittpunkte der 1P, 3P, 6P etc. mit den Eigenfrequenzen der Anlagenkomponenten zeigen mögliche Resonanzen mit der Gefahr der Resonanzkatastrophe auf.
In der Schalltechnik
BearbeitenIn acoustical engineering, the Campbell diagram would represent the pressure spectrum waterfall plot vs the machine's shaft rotation speed (sometimes also called 3D noise map).
Nachweise
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Category:Steuerungs- und Regelungstechnik
Category:Systemtheorie
- ↑ Logan, Earl Jr: Handbook of Turbomachinery (Mechanical Engineering, No. 158). 2. Auflage. CRC Press, 2003, ISBN 978-0-8247-0995-2.