永磁同步电机(PMSM)具有结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、工作可靠、噪声低等性能特点,正在逐渐替代传统励磁电机,广泛应用于各个领域:军事领域、工业领域和生活领域等。但是,永磁同步电机在运行过程中很容易产生故障。起动、制动、加减速、机械振动、电磁振动、高温、潮湿等因素都可能会使永磁同步电机发生故障。永磁同步电机的绕组故障有匝间短路故障(单相匝间短路故障、相间匝间短路故障)、接地故障、单相断路故障等。其中,匝间短路故障时最常见的绕组故障之一,且破坏性极强。当永磁同步电机发生匝间短路故障时,如果不对其采取措施,则其故障将发展成接地故障等更为严重的故障,从而造成损失。因此,对永磁同步电机定子绕组匝间短路故障的分析是很有必要的。本文首先对永磁同步电机的基本结构和原理进行了介绍,并对永磁材料的特性和两类绕组故障等进行了简述。其次建立了永磁同步电机在正常运行时和发生两类绕组故障(单相匝间短路故障、相间匝间短路故障)时的电压方程和磁路模型(包括:定子分量、转子分量),从而得到气隙磁场的分布情况。接着对永磁同步电机在正常运行时和故障状态下的气隙磁场进行了分析,总结了故障对气隙磁场的影响规律。然后对不同故障程度下的气隙磁场进行了分析,得出了随故障程度的变化,故障特征量与故障参数之间的关系会发生变化。最后利用ANSYS Maxwell软件建立了永磁同步电机的有限元模型,计算了气隙磁场的分布。再通过matlab软件对其进行FFT分析,提取出气隙磁场的基波分量,并利用wavemenu工具箱里的rbio4.4小波对提取的基波分量进行去噪,从而验证了磁路模型的正确和有效性。论文的研究工作和结果可以作为分析绕组匝间短路故障类型以及故障程度的依据,有利于完善永磁同步电机故障诊断理论。