WOODWARD 9907-175 是由全球动力控制巨头 WOODWARD(伍德沃德)专为 UG 系列机械液压调速器设计的高精度电动速度设定执行器,属于汽/柴油机控制系统的核心升级备件。该模块通过内置的直流电机和精密齿轮机构,将来自控制系统(如 PLC、DCS 或同步盘)的微弱电信号(通常为 4-20mA)转换为机械位移,直接驱动调速器的速度设定杆,从而实现对原动机转速的远程无级调节。它不仅是连接数字控制世界与传统机械执行机构的“翻译官”,更是实现发电机组自动同期、负载自动分配(Load Sharing)及远程集控的“关键推手”。
应用场景
在某偏远矿山的自备电厂中,拥有三台服役超过 15 年的卡特彼勒柴油发电机组,原配 Woodward UG-8L 机械调速器。随着矿山自动化升级,中控室需要实现对这三台机组的远程启停、频率微调及自动并车。然而,原有的纯手动调速方式迫使操作员必须频繁往返于嘈杂的机旁进行旋钮调节,不仅效率低下,且在并车过程中因人为反应滞后,多次造成频差过大导致合闸失败甚至冲击跳闸。工程团队引入了 WOODWARD 9907-175 执行器对三台机组进行改造。安装后,中控室发出的 4-20mA 信号能精准控制 WOODWARD 9907-175 推动调速器手柄,转速调节分辨率达到 0.1Hz 以内。在一次电网波动后的自动恢复过程中,WOODWARD 9907-175 配合自动同期装置,在 30 秒内完成了三台机组的平滑并网与负载均衡分配,全程无需人工干预。这一案例生动展示了 WOODWARD 9907-175 在解决老旧设备远程化痛点、提升并车成功率以及实现无人值守运行方面的核心价值。
核心参数速览
主要参数 数值/说明
产品型号 WOODWARD 9907-175
制造商 Woodward, Inc. (USA)
产品类别 电动速度设定执行器 (Electric Speed Setting Actuator)
适用对象 Woodward UG-8L, UG-8LH, UG-40 等机械液压调速器
输入信号 4-20mA DC (标准),可选 0-10V DC 或 0-20mA
电源要求 24V DC 或 110/220V AC (视具体订货后缀而定,常用 24V DC)
输出力矩 典型值 5-10 Nm (足以克服机械调速器弹簧阻力)
行程范围 可调节,通常覆盖调速器全速范围 (0-100% 转速设定)
线性度 < 1% (高线性度,确保控制精度)
响应时间 < 2 秒 (全行程),满足快速负载变化需求
工作温度 -40°C 至 +85°C (适应极端户外及机舱环境)
防护等级 IP54 / NEMA 12 (防尘防水,抗油污)
安装方式 直接支架安装于调速器壳体 (免修改原机械结构)
认证标准 UL, CE, ATEX (部分配置,适用于防爆区)
技术原理与创新价值
创新点1:双向伺服控制与死区补偿技术
WOODWARD 9907-175 的核心优势在于其内置的高性能双向直流伺服电机及闭环控制电路。它不仅能根据输入信号的增加推动调速器加速,也能在信号减小时主动拉回减速,彻底解决了传统气动或单向电动执行器存在的“回程空转”问题。更重要的是,WOODWARD 9907-175 具备智能死区补偿算法,能自动识别并抵消机械连杆间隙和弹簧预紧力带来的非线性影响,确保在小信号变化下(如微调频率 0.05Hz)也能做出精确动作。这种“零死区”特性对于高精度的电网频率控制和多机负载分配至关重要。
创新点2:故障安全(Fail-Safe)与本地优先逻辑
针对动力系统的高安全性要求,WOODWARD 9907-175 设计了独特的故障安全机制。当控制信号丢失(如断线)或电源故障时,模块可配置为保持当前位置(Hold Last Position)或自动复位至预设的安全转速(如怠速),防止机组飞车或意外停机。此外,其机械结构设计保留了“本地优先”功能:即使在通电状态下,操作员仍可通过调速器本体上的手动旋钮强行覆盖电信号进行本地调节,而不会损坏执行器内部齿轮。这种“人机共存”的柔性设计,为现场调试和紧急干预提供了极大的便利和安全感。
应用案例与行业价值
在东南亚某大型造纸厂的热电联产项目中,两台生物质锅炉驱动的汽轮发电机组长期面临负载波动大的挑战。由于原调速系统响应慢,当造纸机突然甩负荷时,机组转速飞升过快,频繁触发超速保护跳闸,导致全厂蒸汽管网压力剧烈波动,严重影响生产质量。工厂实施了控制系统升级,加装了 WOODWARD 9907-175 执行器并接入新的 DCS 系统。利用 WOODWARD 9907-175 的快速响应特性,DCS 能在毫秒级内检测到功率变化并调整转速设定值,配合调速器的液压放大作用,成功将甩负荷时的瞬态转速超调量降低了 60%。投运三年来,机组再未发生过因调速迟缓导致的跳闸事故,年非计划停机时间减少了 120 小时。项目总工评价:“WOODWARD 9907-175 是我们老机组焕发新生的关键。它以极低的成本实现了媲美全电子调速系统的动态性能,保障了整条造纸产线的能源命脉。”该案例充分证明了 WOODWARD 9907-175 在提升系统动态稳定性、保障连续生产及延长资产寿命方面的巨大行业价值。


相关产品组合方案
为了构建更完善的动力控制生态,我们推荐以下与 WOODWARD 9907-175 高度协同的产品组合:
- WOODWARD UG-8L / UG-40 Governor: 经典的机械液压调速器主体,是 WOODWARD 9907-175 的直接安装载体和控制对象。
- WOODWARD 8290-978 (Load Sharing Module): 负载分配模块,与 WOODWARD 9907-175 配合,实现多台机组间的有功功率和无功功率自动均衡。
- WOODWARD 8270-102 (Digital Control): 数字控制器,可作为上位机向 WOODWARD 9907-175 发送高精度转速指令。
- WOODWARD 5466-100 (Actuator Driver): 若需驱动更大功率的执行机构,此驱动器可与 WOODWARD 9907-175 形成级联或替代方案。
- Caterpillar / Cummins Engine Control Units: 主流发动机原厂控制器,常通过硬接线与 WOODWARD 9907-175 互联,实现联合控制。
- Siemens S7-1500 PLC: 自动化主控单元,通过模拟量输出模块直接向 WOODWARD 9907-175 提供 4-20mA 控制信号。
- Phoenix Contact Signal Isolators: 信号隔离器,保护 WOODWARD 9907-175 免受现场地环路干扰,确保信号纯净。
- WOODWARD 9905-xxx Series: 同系列不同规格的执行器或配件,可根据具体调速器型号与 WOODWARD 9907-175 互为补充。
安装维护与全周期支持
WOODWARD 9907-175 的设计充分遵循了“易安装、免校准、高可靠”的工业原则。在安装阶段,模块配有专用的安装支架和连杆套件,可直接固定在标准的 UG 系列调速器上,无需对原机体进行钻孔或重大修改,通常可在 1 小时内完成机械安装与电气接线。其内部集成了位置反馈电位器,出厂前已进行线性度校准,现场只需简单调整零点和量程电位器即可投入使用。在日常维护中,WOODWARD 9907-175 采用密封润滑轴承和耐磨齿轮,基本实现免维护运行。其坚固的金属外壳能有效抵御油气、粉尘和湿气的侵蚀。