王佳良，蒋科坚

（浙江理工大学 信息学院，杭州310018）

0 引 言

主动电磁轴承（Active magnetic bearings，AMB，以下简称电磁轴承）能通过可控的电磁力将转子稳定悬浮在期望位置，以达到类似传统轴承的转子支承效果。由于其无需润滑、无摩擦损耗、高转速等优点，并且在转子运行中，可以通过控制器实时控制转子振动，以提高系统稳定性。电磁轴承已经成为轴承在高端应用中一种理想的解决方案，受到越来越广泛的关注。

差动控制结构是传统8极径向电磁轴承最常用的磁极驱动拓扑结构，如图1所示。定子有8个定子极，两个相邻定子极的绕组两两串联，形成4个C型磁极对，磁极对产生的电磁力能控制转子在径向上x和y轴正反4个方向的悬浮。但是，此结构下的转子悬浮控制需要驱动8个磁极、4个控制回路同时工作，只要一个磁极出现故障，就会失去一个方向的电磁力，从而引起转子跌落事故。如何使电磁轴承系统在可预见故障下容错运行，提升运行可靠性是电磁轴承技术走向成熟的必然研究需求。

为了提高电磁轴承工作的可靠性，各种容错设计方法被提出。其中，文献［1-3］提出了电磁轴承绕组驱动的容错方法，在业内受到了较多关注。把传统差动结构的4个磁极对，拆分成8个独立的磁极，磁极绕组独立驱动，如图2所示。当其中一个或多个磁极驱动回路发生故障时，可以将故障磁极的电磁力重新分配到其他正常绕组承担，维持转子基本的悬浮状态，从而赢得转子降速的时间，消除或减轻转子在高速悬浮失控造成事故的损失。……