吴华春，余海涛，胡帅，陈璞

（1.武汉理工大学 机电工程学院，武汉 430070；2.中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001）

人工心脏泵（简称血泵）作为人体心脏的代替品，可暂时或永久地代替心脏功能，为终末期心脏病患者提供治疗。近些年国内外学者提出一种轴流式磁悬浮血泵，以磁悬浮轴承代替机械轴承，解决了因机械轴承磨损、发热引起的溶血和血栓等问题，提高了血泵使用的耐久性；磁悬浮血泵具有高洁净、无磨损等其他传统血泵无法比拟的特点［1］。

磁悬浮轴承分为主动电磁轴承（Active Magnetic Bearing，AMB）、被动永磁轴承（Permanent Magnetic Bearing，PMB）和永磁偏置磁悬浮轴承（Permanent Magnet Biased Magnetic Bearing，PBMB）。AMB利用可控电磁力实现转子稳定悬浮，但其功耗高，体积大；PMB无需控制，体积小、无功耗，但其刚度低且不可控；PBMB将AMB与PMB结合起来，具有AMB动态性能良好和PMB体积小、无功耗等特点［2］。因此，在磁悬浮血泵中采用PBMB支承，仅需极小的控制电流抵消转子重力，即使转子有微小扰动，其控制电流也仅仅是在瞬间变化，完成对转子位置的调整；其功耗低，能自动调整转子位置，动态性能优良。

目前国内外已经设计出多种由磁悬浮轴承组成的轴流式磁悬浮血泵支承装置。文献［3］设计的磁悬浮血泵支承装置由2个径向PMB实现径向悬浮；文献［4］设计的支承装置由2个径向AMB控制径向悬浮，轴向PMB限制轴向位移；文献［5］提出一款轴流式磁悬浮血泵用PBMB的参数设计方法以及控制策略，然后进行了仿真分析和试验验证；文献［6］设计优化了一种PBMB，并将其应用于血泵支承系统，最高转速提高了50%，大大提高了支承性能。……