Beim Betrieb von Ventilatoren, wie auch in anderen maschinenbaulichen Systemen mit beweglichen Komponenten, treten permanent Schwingungen (Oszillationen) auf. Diese stellen vor allem bei erhöhter Amplitude eine zusätzliche Belastung der Bauteile dar und müssen daher sowohl während der Entwicklung eines Produktes, als auch im späteren Betrieb, beachtet werden.
Einige Ursachen für Schwingungsanregung in einem Ventilator sind:
• Restunwucht des Ventilatorlaufrades
• Restunwucht des Antriebes
• Antriebsdrehzahl und Drehzahlschwankungen
• Drehmomentschwankungen des Antriebes
• Anregung durch das rotierende Druckfeld
• Äußere Einflüsse
• Etc.
Besonders kritisch ist eine Schwingungsanregung mit der gleichen Frequenz wie die Eigenfrequenz der Komponente bzw. des Systems, da hier erhöhte Amplituden auftreten. Bezogen auf das Ventilatorlaufrad sind mehrere Eigenfrequenzen mit unterschiedlichen Schwingformen möglich. Durch den Einbau in einem System können sich diese Frequenzen verschieben und je nach Betriebsdrehzahl in einem kritischen Bereich liegen, der vermieden werden sollte.
Der Hersteller eines Gerätes oder einer Anlage ist in der Verantwortung sein System hingehend unzulässig hoher Schwingungen zu untersuchen und sicherzustellen, dass keine zusätzliche Belastung durch Resonanzschwingungen auftritt, welche die Lebensdauer und den sicheren Betrieb der Anlage beeinträchtigen könnten. In der DIN ISO 20816 sind Richtwerte bzgl. zulässiger Schwingungen gegeben, welche durch den Betrieb der Maschine selbst verursacht werden, äußere Einflüsse werden hierbei nicht betrachtet. Weiterhin sind dort Messverfahren zur Ermittlung der Schwingungen, sowie Auswerteverfahren beschrieben.
Die Schwingungsmessung kann beispielsweise über mehrachsige Beschleunigungssensoren oder auch akustische Messverfahren erfolgen, die Schwingungsanregung wird in der Regel durch einen Impuls, eine Vibration oder auch den Betrieb der Maschine erzeugt. Dabei ist entscheidend, bei welchen Frequenzen erhöhte Amplituden auftreten. Die Erzeugung eines Campbell Diagrammes während des Betriebes des Ventilators oder des Ventilatorlaufrades macht es möglich, Betriebsdrehzahlen zu identifizieren, welche eine erhöhte Schwingung im System verursachen.