随着社会经济飞速发展,能源短缺和环境污染等问题也日益突出,因此,构建清洁低碳、安全高效的能源体系越来越引起人们的广泛关注。作为一种低污染、效率高、经济环保的动力设备,电机在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。其中,永磁同步电机具有高功率密度、高效率、高转矩密度等诸多优点,受到越来越多的关注。但是永磁同步电机在工作过程中,特别是应用于新能源汽车时,因为工作环境空间狭小、温度高、湿度大、散热条件差,同时还有机械、电气等因素影响,容易发生各种故障。匝间短路故障是最常发生的一种故障,破坏性强,且容易引起其他故障。匝间短路故障发生后,如果在故障初期不能及时发现并采取相应措施,最终会导致严重后果。为了提高永磁同步电机的安全性和可靠性,永磁同步电机匝间短路初期故障的检测是十分重要的。然而,匝间短路故障处于初期阶段时,其故障特征不明显,容易淹没在其他谐波信号和噪声中而不易提取,这给检测带来了很大的挑战。因此,本文以永磁同步电机为研究对象,针对匝间短路初期故障检测进行研究,分析了故障情况下电机相关信号的变化,提出了基于零序电压的匝间短路初期故障的检测方法,通过离散小波变换和经验小波变换等信号处理方法,排除干扰提取故障特征,对故障进行检测;提出了一种故障程度检测方法利用零序电压的经验小波变换能量分布和支持向量机,对故障程度进行预测。最后,通过仿真和实验对该方法的有效性进行验证。论文主要研究成果如下:1、阐述了永磁同步电机的基本工作原理,通过MATLAB/Simulink搭建了匝间短路故障下永磁同步电机的仿真平台,为进行永磁同步电机的匝间故障检测的仿真研究奠定基础。2、介绍了发生匝间短路故障时的永磁同步电机的数学模型,分析了匝间短路故障情况下永磁同步电机信号变化情况,以及故障对零序电压分量的影响。经过分析比较,零序电压对匝间短路初期故障更为敏感,因此将零序电压的基波分量作为匝间短路故障特征。3、提出了一种基于离散小波变换的永磁同步电机的匝间短路初期故障检测方法。该方法利用离散小波变换滤除其他谐波和噪声,提取故障特征,仿真和实验验证了其有效性。4、提出了一种基于经验小波变换的永磁同步电机的匝间短路初期故障检测方法。为简化故障检测步骤、降低计算量,对经验小波变换进行了改进,根据故障特征的频率对零序电压信号的频谱进行划分并建立对应的经验小波滤波器组。然后,利用经验小波滤波器组,移除噪声和其他谐波,提取故障特征。最后,通过仿真和实验对该方法的有效性进行验证。5.提出了一种基于经验小波变换能量分布和支持向量机的匝间短路故障程度检测方法。通过输入零序电压各本征模态分量的能量分布,预测永磁同步电机匝间短路故障程度,并利用实验对该方法的有效性进行验证。