随着工业的发展以及生产自动化的逐步实现,永磁同步电机已被广泛应用到工业控制、电动汽车、航天航空等领域。由于工况恶劣、线圈老化以及长时间运行,电机会发生各种故障。一旦电机发生故障,轻则电机停转,严重可能产生链式反应导致系统瘫痪。因此,研究电机故障检测与诊断技术具有重要意义。电机的故障检测与诊断技术研究依赖于故障诊断平台,然而现有的故障诊断平台普遍存在采样频率低、获取电机参数信号有限、诊断率低等问题。针对现有平台的不足,设计的永磁同步电机故障诊断平台解决了获取电机参数信号有限、采样频率低的问题,提出的匝间短路故障检测与诊断方法提高了故障诊断率。主要研究内容如下:(1)对现有故障诊断平台存在的问题进行分析,采取了相应的优化措施,并综合对比现有匝间短路故障诊断方法的优缺点,提出基于小波包能量熵和能量谱的故障检测与诊断方法;(2)对永磁同步电机故障诊断平台进行需求分析,在需求分析的基础上提出故障诊断平台的总体设计方案;(3)深入研究电机矢量控制技术。根据坐标变换建立数学模型,分析了电机矢量控制原理,并建立Simulink电机矢量控制仿真模型,通过仿真分析了控制效果,对电机驱动控制方案可行性进行验证;(4)对故障诊断平台软硬件进行设计与实现。根据平台硬件框图进行了硬件电路设计与实现,完成了故障诊断平台的搭建工作,并对平台的电机驱动控制系统、双CPU数据采集模块、故障诊断终端三大部分进行软件设计与编程。(5)对永磁同步电机定子绕组匝间短路故障检测技术进行研究。建立了ANSYS Maxwell匝间短路仿真模型,进行了不同故障程度的匝间短路故障仿真与仿真结果分析,并基于振动信号和电流信号完成了电机匝间短路故障检测与诊断。仿真与实验表明,设计的永磁同步电机故障诊断平台电机调速性能良好,定子绕组匝间短路故障模拟操作简单,安全性高,设计的双CPU数据采集模块能够获取多种电机参数信号,提出的匝间短路故障检测与诊断方法达到了预期效果,并且诊断率高。