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WOODWARD 5437-1119 数字式调速控制器

采用32位高性能微处理器与先进的PID+前馈复合控制算法，结合2路冗余转速传感器信号采集，实现0.1%额定转速的稳态调速精度，远优于传统机械调速器（1%）及普通数字调速器（0.5%）的性能。针对动力设备负荷突变场景（如发电机组突加50%负荷），控制器可在100ms内完成转速调节，转速偏差0.5%额定转速，无超调或超调量5%，有效避免因转速大幅波动导致的设备停机或供电质量下降。支持50rpm-3000rpm宽范围转速调节，可通过软件设定怠速、额定转速、超速保护等关键参数，适配柴油发动机、小型燃气轮机等不同动力设备的转速需求。在油气田伴生气发电机组中，可将转速稳定控制在1500rpm（50Hz），转速波动1.5rpm，保障输出电能频率稳定。...

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产品详情

WOODWARD 5437-1119

一、概述

WOODWARD 5437-1119 是高精度数字式调速控制器，隶属于5437系列调速控制产品家族，核心定位为中小型内燃机、燃气轮机及蒸汽轮机的“转速精准调节与运行保护中枢”。该控制器融合伍德沃德在动力机械调速控制领域的百年技术积淀，采用32位高性能微处理器架构、高精度转速采集电路及模块化功能设计，承担着动力机械转速的实时监测、闭环调节、负荷分配及故障保护等关键任务，同时具备与机组控制系统（PLC/DCS）、监控系统的双向数据交互功能，确保设备在启停、怠速、额定负荷及负荷波动等不同工况下均能维持稳定转速输出。

作为5437系列的主流型号，5437-1119 具备高度的工况适配性与参数可配置性，可通过软件组态适配不同功率等级（50kW-1000kW）的内燃机及中小功率轮机，无需更换硬件即可满足柴油发动机、天然气发动机、小型燃气轮机等多种动力设备的调速需求。其广泛应用于柴油发电机组、油气田伴生气发电装置、小型分布式能源站、船舶动力系统及工业用驱动机械等领域，为动力设备的转速稳定控制、燃油/燃气消耗优化及运行安全保护提供可靠支撑，是提升动力设备运行效率、降低运维成本、避免因转速失稳导致设备损坏的关键核心组件。控制器具备高精度调速、宽范围适配、强环境耐受性及便捷运维等特性，可适配高振动、高低温、多粉尘等工业及移动设备场景，大幅提升动力系统的运行稳定性与可靠性。

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二、技术参数

参数类别	具体规格	详细说明
核心调速参数	调速范围	50rpm-3000rpm 连续可调，支持最低20rpm怠速转速设定；转速调节比1:60，适配不同功率等级动力设备
	调速精度	稳态转速精度：±0.1% 额定转速；负荷波动转速偏差：≤±0.5% 额定转速（负荷变化率50%/s时）
	响应速度	转速阶跃响应时间≤100ms；调节系统阻尼比0.4-0.8可调，无超调或超调量≤5%
	控制模式	支持转速闭环控制、负荷闭环控制、转速-负荷串级控制三种模式；支持多机并联负荷均分控制（最多4台并联）
输入信号参数	转速输入	2路冗余转速信号输入（适配磁电式转速传感器）；输入频率范围10Hz-1000Hz；信号幅值0.5V-20Vrms
	模拟量输入	4路模拟量输入：负荷反馈（4-20mA）、油门开度反馈（0-5V）、温度信号（PT100）、压力信号（4-20mA）；精度±0.1% FS
	数字量输入	8路数字量输入：启停信号、紧急停机信号、负荷增减信号、模式切换信号等；适配24VDC干/湿接点，响应时间≤1ms
	反馈输入	1路执行器位置反馈输入（4-20mA或0-10V），用于闭环调节执行器控制精度
输出信号参数	执行器输出	2路执行器控制输出：4-20mA电流输出（控制燃油泵/燃气阀执行器）；输出精度±0.1% FS，负载能力≥500Ω
	数字量输出	6路数字量输出：运行状态信号、故障告警信号、负荷达标信号等；继电器输出（AC 250V/3A，DC 24V/5A）
	报警输出	2路独立报警输出：一级告警（故障预警）、二级告警（紧急停机），均为继电器无源触点输出
通信与冗余参数	通信接口	标配1个RS485接口（支持Modbus-RTU协议）、1个CANopen接口；支持Ethernet接口（可选配，支持Modbus-TCP）
通信与冗余参数	冗余功能	支持双转速传感器信号冗余采集与切换；关键电源回路双重保护设计；支持与备用控制器联动冗余（可选）
隔离与抗干扰参数	隔离等级	模拟量输入/输出与系统间：2kVrms（1分钟）；数字量输入/输出与系统间：2.5kVrms（1分钟）；符合IEC 61131-2标准
隔离与抗干扰参数	抗干扰性能	符合IEC 61000-4标准：ESD接触放电±8kV、空气放电±15kV；浪涌抗扰度±2kV；群脉冲抗扰度±2kV（5kHz/50kHz）
电源与环境参数	电源参数	输入电源：24VDC（18VDC-32VDC宽幅适配）；电源功耗：≤12W；具备过压、过流、反接保护功能
电源与环境参数	环境参数	工作温度：-40℃-70℃；存储温度：-55℃-85℃；相对湿度：5%-95%（无凝露）；抗振动：10-2000Hz，10g（峰值）
物理与安装参数	尺寸规格	150mm×120mm×80mm（长×宽×高），紧凑型设计适配动力设备控制柜
物理与安装参数	安装方式	35mm DIN导轨卡扣式安装，支持水平/垂直安装；前端配备插拔式接线端子，支持0.75mm²-2.5mm²导线接入

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三、功能特点

1. 高精度转速闭环控制，适配多工况稳定运行

采用32位高性能微处理器与先进的PID+前馈复合控制算法，结合2路冗余转速传感器信号采集，实现±0.1%额定转速的稳态调速精度，远优于传统机械调速器（±1%）及普通数字调速器（±0.5%）的性能。针对动力设备负荷突变场景（如发电机组突加50%负荷），控制器可在100ms内完成转速调节，转速偏差≤±0.5%额定转速，无超调或超调量≤5%，有效避免因转速大幅波动导致的设备停机或供电质量下降。支持50rpm-3000rpm宽范围转速调节，可通过软件设定怠速、额定转速、超速保护等关键参数，适配柴油发动机、小型燃气轮机等不同动力设备的转速需求。在油气田伴生气发电机组中，可将转速稳定控制在1500rpm（50Hz），转速波动≤±1.5rpm，保障输出电能频率稳定。

2. 多模式控制与负荷优化，提升运行效率

支持转速闭环、负荷闭环、转速-负荷串级三种控制模式，可根据运行场景通过数字量输入或通信指令实现模式自动切换。在孤网运行场景下采用转速闭环模式，保障供电频率稳定；在并网运行场景下切换至负荷闭环模式，精准响应负荷调节指令；在复杂工况下采用串级控制模式，实现转速与负荷的协同优化。具备多机并联负荷均分功能，最多支持4台动力设备并联运行，通过CANopen总线实现负荷信息交互，负荷分配精度≤±3%，避免单台设备过载或负荷不均导致的运行效率下降。内置燃油/燃气消耗优化算法，可根据负荷变化自动调整燃油/燃气供给量，在部分负荷工况下（50%负荷）可降低5%-8%的燃料消耗。在小型分布式能源站中，3台并联的天然气发电机组通过该控制器实现负荷均分，每台机组负荷偏差≤2%，整体燃料消耗降低6%。

3. 完善的保护功能，保障设备安全

集成动力设备全场景安全保护功能，包括超速保护（可设定110%-120%额定转速阈值）、低速保护、过负荷保护、高温保护、低油压保护等8类核心保护功能，保护阈值可通过软件自定义配置。具备两级告警机制：一级告警（故障预警）触发时，控制器发出告警信号并尝试通过调节参数消除故障；二级告警（紧急故障）触发时，立即输出紧急停机信号，切断燃油/燃气供给，同时锁定执行器，避免设备损坏。内置故障录波功能，可记录故障发生前10秒至故障后5秒的转速、负荷、温度、压力等关键参数，采样频率100Hz，为故障原因分析提供精准数据支撑。当发电机组转速升至1650rpm（110%额定转速）时，控制器在50ms内触发超速保护，切断燃油供给并发出告警，避免发动机飞车损坏。

4. 强环境耐受性，适配恶劣运行场景

采用强化型机械结构与电路设计，具备-40℃-70℃宽温工作能力，可适配寒区户外、发动机舱高温等极端温度场景；通过10g（峰值）抗振动认证，可直接安装在发动机控制柜内，抵御发动机运行产生的高频振动。电路采用“信号级+电源级”双重隔离设计，模拟量输入/输出与系统间隔离等级达2kVrms，可有效阻断动力设备产生的电磁干扰与接地环路干扰。电源采用18VDC-32VDC宽幅输入设计，具备过压、过流、反接保护功能，可适配动力设备波动较大的直流电源环境。在船舶动力系统中，控制器安装于发动机舱内（温度55℃，振动8g），可稳定运行，转速控制精度无衰减；在寒区户外柴油发电机组中，-35℃低温环境下可正常启动并维持稳定控制。

5. 灵活通信与系统协同，便于集中管控

标配RS485（Modbus-RTU）与CANopen接口，可直接与PLC、HMI触摸屏、远程监控系统通信，实现转速、负荷、运行状态等参数的上传及远程控制指令的接收。支持选配Ethernet接口，接入工业以太网实现多设备集中监控与数据管理，通信延迟≤50ms。具备参数远程配置功能，运维人员可通过监控系统远程修改转速设定、保护阈值、控制参数等，无需到现场操作，大幅提升运维效率。在船舶动力控制系统中，控制器通过CANopen接口与船舶PLC通信，PLC可远程设定转速指令并监控发动机运行状态；在分布式发电站中，通过Ethernet接口将多台控制器接入监控平台，实现集中监控与远程运维。

6. 便捷运维与参数组态，降低调试成本

配备中文液晶显示面板与4个操作按键，可直观显示转速、负荷、故障代码等关键信息，支持通过按键完成转速设定、模式切换、故障复位等基础操作。支持Woodward Toolkit专用调试软件，通过RS485接口与控制器连接，可实现参数批量配置、控制逻辑组态、故障模拟测试、历史数据导出等高级功能。软件内置不同动力设备的参数模板（如康明斯、潍柴发动机模板），调试时可直接调用模板并微调参数，将调试时间从传统的4小时缩短至1小时以内。具备参数备份与恢复功能，可通过U盘或软件备份控制器参数，设备更换时快速恢复参数，无需重新调试。

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四、常见故障及解决办法

故障现象	可能原因	解决办法	注意事项
控制器无法启动，电源指示灯不亮	1. 输入电源未接入或接线松动；2. 电源电压超出宽幅适配范围；3. 电源反接或控制器内部电源电路损坏；4. 保险管熔断	1. 检查24VDC电源接线，重新插拔并紧固端子；2. 测量电源电压，确保在18VDC-32VDC范围内；3. 检查电源正负极接线，若反接则纠正；4. 更换同规格保险管（2A/250V），仍熔断则联系Woodward售后维修	更换保险管需选用同规格产品；操作前必须断开电源，避免触电
转速波动过大，超出精度范围	1. 转速传感器接线松动或信号失真；2. PID参数配置不合理；3. 执行器卡滞或反馈信号异常；4. 负荷波动过于频繁	1. 检查转速传感器接线，更换屏蔽线缆并确保单端接地；2. 通过调试软件优化PID参数（增大比例系数、缩短积分时间）；3. 检查执行器机械结构，清理卡滞异物，校准反馈信号；4. 优化负荷调节策略，避免短时间内频繁增减负荷	PID参数调整需逐步进行，避免大幅修改导致系统失稳；传感器需与控制器匹配（磁电式）
触发超速保护，发出紧急停机信号	1. 实际转速确实超过保护阈值；2. 超速保护阈值设置过低；3. 转速传感器故障导致信号误报；4. 执行器卡滞无法关断燃油/燃气	1. 检查动力设备转速，确认是否因负荷突减导致超速，恢复负荷后复位；2. 通过软件适当调高超速保护阈值（不超过120%额定转速）；3. 更换转速传感器并校准；4. 拆解检修执行器，更换卡滞部件	超速保护阈值不得随意调高，需符合设备厂家安全要求；执行器检修后需重新校准
通信故障，无法与监控系统通信	1. 通信线缆松动或损坏；2. 通信参数（地址、波特率、协议）配置错误；3. 通信接口故障；4. 监控系统通信设置错误	1. 检查通信线缆，重新插拔并紧固；2. 通过控制器面板或调试软件核对通信参数，确保与监控系统一致；3. 更换备用通信接口测试；4. 检查监控系统的IP地址、端口号或从站地址设置	修改通信参数后需重启控制器生效；RS485通信需确保总线终端匹配电阻（120Ω）正确接入
执行器无动作，无法调节转速	1. 执行器电源未接入或故障；2. 控制器执行器输出通道故障；3. 执行器反馈信号异常导致闭环锁定；4. 控制模式错误（如未进入转速闭环模式）	1. 检查执行器电源，确保供电正常；2. 用万用表测量控制器执行器输出端，无4-20mA信号则更换控制器；3. 校准执行器反馈信号，确保与实际位置一致；4. 确认控制模式，通过按键或通信指令切换至正确模式	执行器校准需使用标准信号源；更换控制器前需备份参数，避免参数丢失

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一、概述

二、技术参数

三、功能特点

1. 高精度转速闭环控制，适配多工况稳定运行

2. 多模式控制与负荷优化，提升运行效率

3. 完善的保护功能，保障设备安全

4. 强环境耐受性，适配恶劣运行场景

5. 灵活通信与系统协同，便于集中管控

6. 便捷运维与参数组态，降低调试成本

四、常见故障及解决办法

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