主动式电磁轴承是一种通过控制磁极线圈电流产生电磁力,实现转子无接触式悬浮的复杂机电一体化系统。具有不产生摩擦、无需使用润滑且工作寿命长等众多优势,被越来越多的应用于各种先进领域,所以如何确保电磁轴承运行时的安全性和可靠性成为电磁轴承技术的关键问题。主动式电磁轴承系统中常采用差动控制结构,但此结构电磁力在方向上不具备冗余特性,因此在传统的主动式电磁轴承系统容错控制策略中,通常是将C型磁极结构拆解为独立磁极结构,得到具有电磁力冗余特性的8磁极独立电流电磁轴承结构。本文对具有电磁力冗余特性的8磁极独立电流电磁轴承结构的磁场分布和容错控制策略进行了研究。首先,本文简要介绍了磁悬浮电磁轴承的发展历程。简述了近几年国内外电磁轴承领域专家及学者的研究内容和容错控制的研究现状。详细介绍了主动式电磁轴承系统的组成部分,在对电磁轴承系统数学模型分析的基础上,阐明了系统的基本工作原理,并推导了电磁力公式。介绍了常见的电磁轴承故障类型,并对常见电磁轴承系统的冗余结构进行了分析。其次,详细分析了8磁极独立电流电磁轴承三种拓扑结构（全N型、NNSS型、NSNS型）的磁路、磁感应强度及磁力线分布特点,依据不同拓扑结构下的磁场分布特点,归纳了磁极间的耦合关系。提出了一种基于磁通等效算法的容错控制方法,该方法利用电流和磁通的线性关系,解决了电流和电磁力的非线性关系问题。详细分析了超定方程组的解,推导了磁通等效算法下电流重分配矩阵和重分配电流的求解过程,归纳总结了磁极故障的基本类型。最后,在强耦合型NSNS结构下,对单磁极故障进行了磁通等效仿真实验,实现了用其他磁极产生的磁通等效替代故障磁极处的磁通,从仿真上证明了磁通等效算法的可行性。在此基础上对两磁极故障情况进行了仿真分析,发现同极性磁极故障情况,因磁极间磁路不发生改变,磁通等效算法可以还原故障前磁通环境,而异极性磁极故障情况,因磁路改变无法使用磁通等效算法。在半实物平台上成功实现了单磁极故障情况下的磁通等效实验和转子悬浮实验,从实验上证明磁通等效算法的可行性。研究结果表明磁通等效算法可以在磁极故障后实现磁通等效的目的,可以提高了电磁轴承系统运行时的安全性和可靠性。