电机是工农业生产中重要的动力设备,特别是三相交流电动机,使用十分广泛,因而电机保护和故障诊断问题一直是电机运行维护人员需要面对的重要课题。论文以目前广泛使用的三相交流笼型电动机为研究对象,分析了电机的主要故障类别和电气特征,以及短路、过流、断相和漏地等故障的保护原理,根据各种故障特征分析了相应的保护措施。电机故障诊断技术是在电机保护的基础上对其故障的深入分析和识别,论文分析了电机转子断条故障的特征和基于定子电流监测的诊断技术。针对FFT频谱分析方法中故障分量容易被基频分量淹没的缺点,重点研究了基于Hilbert-FFT变换的频谱分析法和BP神经网络的诊断识别技术,并进行了仿真实验。仿真结果表明,这两种方法能够较好地完成电机转子断条故障的诊断。最后,论文研究了具有保护、控制和故障诊断功能的电机分布式监控在井下皮带运输系统中的应用。进行了电机保护装置的软硬件设计,并研究了电机保护的软件实现,以短路、堵转和过流保护作为主保护,采用最小二乘拟合法进行反时限过流保护模型的参数整定,同时提供了断相、漏地等不平衡故障的检测,提高了保护的灵敏度。电机保护装置同时作为系统的控制节点,通过CAN总线互连,完成对整个皮带运输系统的控制,并在电机异常时采集故障信号,传输给监控中心完成诊断分析。论文针对皮带运输系统的特点并进行了通信接口设计,将电机保护、系统控制和故障诊断功能结合起来,具有很好的可行性和广阔的应用前景。