牵引电机是高速铁路牵引传动系统的重要部件,通常情况下采用三相笼型异步电机,其稳定运行对列车的安全运行起着至关重要的作用。然而在复杂的运行条件下,异步电机容易发生故障。若不及时排除电机故障,电机带故障运行将严重威胁着列车的安全运行。因此,开展异步电机故障诊断技术的研究,实现及时的故障识别与诊断并采取有效的应对措施防止故障发展对保障列车安全运行具有重大意义。本文对异步电机的故障诊断方法开展的研究工作如下:首先,分别对异步电机定子故障、转子故障和轴承故障进行了故障机理分析,得到了定、转子故障的定子电流故障特征信号以及轴承故障的振动信号故障特征信号。其次,根据异步电机定子匝间短路故障和转子断条故障的等效物理模型,分析了定、转子故障的数学模型,进而在Matlab/Simulink中实现了故障模型的搭建。通过检测对应的定子电流故障特征信号,验证了所建模型的有效性。再次,选择直流侧电流作为定子匝间短路故障和转子断条故障的监测信号,并根据逆变器开关函数和输入输出电流之间的关系得到定、转子故障直流侧电流表达式;根据直流侧电流的特点,探究了了基于多重信号分解重构的定、转子故障诊断方法;根据振动信号的特点,探究了基于多重信号分解重构的轴承故障诊断方法。最后,在由dSPACE与TMS320F28335组成的硬件在环测试平台上,搭建异步电机定子匝间短路故障和转子断条故障模型并对上述定、转子故障诊断方法进行实验验证,通过故障识别与诊断结果验证了该定、转子故障诊断方法的可靠性和实用性。利用美国凯斯西储大学实验室的滚动轴承故障数据对本文探究的的轴承故障诊断方法进行实验验证,该方法能够从复杂的振动信号中提取出故障特征信号,实现轴承内圈故障和外圈故障的识别与诊断,验证了该轴承故障诊断方法的可靠性和实用性。