周新建，李志强，涂宏斌ZHOU Xin-jian， LI Zhi-qiang， TU Hong-bin（.华东交通大学 机电工程学院，南昌 33003；.华东交通大学 轨道交通学院，南昌 33003）

基于NESSUS的兆瓦级永磁直驱风力发电机轮毂可靠性分析

周新建1，李志强1，涂宏斌2
ZHOU Xin-jian1， LI Zhi-qiang1， TU Hong-bin2
（1.华东交通大学 机电工程学院，南昌 330013；2.华东交通大学 轨道交通学院，南昌 330013）

轮毂的结构可靠性对于保障整套风力发电机系统的可靠性具有重要的作用。以1.5MW永磁直驱风力发电机的轮毂作为研究对象，利用有限元软件对其进行初步的静力分析，验证其强度安全。考虑轮毂材料力学属性的随机性以及工作载荷的随机性，将材料属性参数（弹性模量Ex、泊松比Prxy、屈服强度σS）以及各叶片叶根工作载荷参数作为随机变量引入到极限状态方程中。利用专门的可靠性分析软件NESSUS联合ANSYS的静力分析模型对轮毂结构强度进行可靠性分析，最终得到轮毂的结构可靠性指标以及各影响参数的灵敏度指标。

1.5MW永磁直驱风力发电机轮毂；静力分析；可靠性分析；灵敏度指标；NESSUS

0　引言

兆瓦级风力发电机因其体型庞大、结构复杂、工作环境严酷（如旷野、海边等），由此带来的问题就是故障率的升高。根据行业要求，对于大型联网运行的风机，可维修寿命需在20年以上，年利用率要在97%以上［1］，要实现如此高的可靠性指标，就须对风机进行可靠性和维修性设计，风机关键部件的可靠性设计就是其中重要的一部分。

轮毂作为风机的关键部件之一，它不仅需要承担来自叶片的交变载荷，还需作为变桨系统的支撑以及将转矩传递给直驱同步发电机的动轴。……