感应电机应用在工农业、国防、交通运输以及生活的多个方面。当前社会在大力倡导使用高效节能的电机,而电机出现故障或是缺陷不仅会造成生产设备的不正常运行,导致生产过程的中止,在演化成故障停机之前还会造成电机运行在中低能效状态,导致能源的额外损耗。若是能及时发现电机存在异常,并对其未来状态进行预测,从而对电机进行维修或是尽早调整生产规划,则可以最大限度地降低损失。感应电机各故障类型出现几率的统计数据表明,转子断条和气隙偏心出现几率一共约为22%。本文基于参数辨识的思想,推导了感应电机转子断条和气隙偏心故障模型,并用于电机早期故障诊断。感应电机多回路模型为转子断条和气隙偏心故障建模提供了便利。本文运用多回路模型详细分析了感应电机正常、转子断条和气隙偏心下的定转子电流稳态特征。为解决多回路模型参数多、计算量大以及故障早期参数变化特征不明显的问题,结合坐标变换思想,构造变换矩阵实现对多回路模型的转换。详细推导了经变换得到的转子断条和气隙偏心故障模型。基于得到的故障模型,将其方程形式与正常模型进行统一,分析了等效参数与输入三相电压初相角之间的关系表达式,从而对故障状态下的等效参数特征进行提取,根据该特征来诊断电机运行状态。以带恒转矩负载的11k W电机和带恒功率负载的18.5k W电机进行算例验证。通过多回路模型得到电机故障数据,运用粒子群-模拟退火交替算法,将电机故障数据应用于故障模型中进行参数辨识。详细分析了故障特征等效参数与故障类型间的关系,证明了基于本文推导得到的电机故障模型进行参数辨识来诊断感应电机早期故障的可行性。最后通过22kW实例电机数据进行了实验验证。