许多制冷压缩机运行在如氨或乙烯一类的工厂装置上，配置有多个侧流加上一个或多个萃取水平，这些制冷压缩机系统的设计是为了保持特定的流量和制冷剂温度。在许多情况下，工艺要求是相当严格的，压缩机优化运行在一个非常有限的性能区间。这些要求提出了一些具有挑战性的系统和机械设计考虑，往往导致机器难以在非设计条件下运行。
例如，考虑一个大型的六级丙烯制冷压缩机，它在设计运行条件下的马力超过30000马力，转子重7,100磅，100%工厂负荷下的正常运行速度是3,860RPM。显然，这一速度将受到控制系统的调整，取决于实际运行的裂解炉数量，以及相关的制冷剂负荷。图1所示的波德图和图2所示的极坐标图描述了这个机组的典型启动，这一瞬态数据是从压缩机联轴器端的水平涡流探头获得的。在该机器上，水平方向振动通常大于垂直运动，排出端轴承的振动略高于非驱动吸入端轴承。因此，图1和图2所示的数据代表了正常机组启动时所遇到的最高振动振幅。
图1：冷冻压缩机启动到最小调节的伯德图
图2：冷冻压缩机启动到最小调节的极坐标图
这是相当顺利的启动，明确定义的压缩机的一阶临界转速2,020 RPM，观察到的临界响应范围从大约1600扩展到2500RPM。高峰响应有点尖锐，但这是由于快速升速程序进入电子控制，因此，这种瞬态反应不表明有任何机械异常。
在启动24小时后获得了一组完整的稳态数据，在平均速度为3680RPM时排出端轴承的轨迹和波形如图3所示。压缩机的运动轨迹是正进动，在排气端呈椭圆形，在吸气端呈圆形运动（未显示）。此外，在排出端轴承次同步不稳定性是可见的，低频运动的主要方向是水平方向，频率在1980至2100CPM之间振荡。对该次同步分量的扩展观察显示，2060 CPM是主频率，在排出端水平方向峰值振幅达到1.5Mils,p-p。图4所示的FFT图显示了时间平均行为，在2060CPM有明显峰值，平均水平振幅为1.1 Mils,p-p。还应该提到的是，在吸入端轴承的次同步振动振幅一般保持在0.25 Mils p-p以下。
这2060 CPM频率被认为是压缩机转子的一阶临界速度，如前所述，启动数据显示在2020rpm时出现平移平衡共振（一阶临界）。然而，由于刚度特性随速度、轴颈偏心和温度的变化，启动一阶临界通常不同于全速状态下观察到的临界响应，因此，2060 CPM分量被认为是压缩机第一临界转速的再激励。
图3：冷冻压缩机正常启动后驱动端轴承轴心轨迹和波形图
图4：冷冻压缩机正常启动后驱动端轴承频谱图
这种现象已经发生了二十多年，以往的研究已经将压缩机的不稳定性与萃取侧流联系起来。从历史上看，丙烯制冷系统的启动会在萃取管道中产生流量和压力波动，这些基于流体的激励通过水平萃取喷嘴传输到压缩机转子的排气端。观察到的轴运动主要是水平的，最大的激励发生在转子的联轴器（排气）端。萃取流中的流体波动对压缩机转子提供了宽带激励，并且通常激发第一临界速度，此外，由于压缩机和透平之间接近的平衡共振转速，透平一阶临界也被驱动。虽然主要的次同步振动发生在压缩机排气轴承，机组的其他轴承显示低水平的激励，然而，当制冷系统按程序操作后，萃取流的不稳定性减弱，两个转子临界转速的激励通常消失。
为了支持这个解释，图5和图6显示了在3,860RPM的平均速度和满工艺负荷下获得的振动响应数据。虽然1X转速矢量发生了微小变化，但次同步运动不再存在，对透平数据检查发现一阶临界的运动也不存在了，因此，通过建立丙烯制冷系统的正常负荷，记录的不稳定萃取流条件下压缩机的一阶临界转速的重新激发被消除了。这个行为和这个机组的历史行为是完全一致的。
图5：冷冻压缩机正常工艺负荷时驱动端轴承轴心轨迹和波形图
图6：冷冻压缩机正常工艺负荷时驱动端轴承频谱图
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