永磁同步电机因高功率密度和高转矩密度的特点而得到广泛应用,电机在传动控制系统中一般处于核心地位,若电机因故障意外停机而导致整个系统失效有可能造成巨大的经济财产损失,因此有必要对电机进行实时地故障诊断以确保电机安全可靠运行。匝间短路故障和轴承故障是永磁同步电机中最常见的两种故障,本文对这两种故障的诊断方法进行研究。本文首先对匝间短路故障和轴承故障的故障特征进行研究。对于匝间短路故障,首先对匝间短路的成因和故障时电机的等效电路进行了分析,建立了匝间短路永磁同步电机的数学模型。通过建立匝间短路故障永磁同步电机的有限元仿真模型,对匝间短路时电机电流的幅值、相位和特征频率分量进行了分析;通过建立故障电机MATLAB仿真模型,研究了_di=0矢量控制策略以及转速、负载变化对电机的电压和电流中的故障特征的影响,提出使用坐标变换提取电压电流中负序分量的方法。根据MATLAB仿真结果,提出闭环控制时使用定子绕组的负序电压作为匝间短路的故障特征。对于轴承故障,首先对轴承故障引发的振动特征频率进行了分析。然后根据轴承故障时振动信号的复杂度增加特点,提出使用样本熵作为轴承故障的故障特征;根据轴承故障会引发电机高频谐振,并且谐振频率受故障特征频率调制的特点,提出使用信号能量在各个频段的分布作为轴承故障的故障特征。由于直接使用样本熵处理振动信号无法有效判断故障种类,对振动信号进行了小波包分解,将小波包分解后重构信号的样本熵和相对小波包能量作为故障特征。其次,根据提取出的故障特征,本文提出了闭环控制时基于负序电压的匝间短路故障诊断方法;提出了基于滑模状态观测器估计反电动势,以反电动势作为故障特征的匝间短路故障诊断方法;以及提出了基于支持向量机的轴承故障分类方法。再次,为了采集永磁同步电机在不同转速、不同负载转矩、不同负载惯量等条件下的电压、电流、转速、转矩、振动等数据,训练故障诊断算法并对故障诊断算法的有效性进行验证,本文设计了兼容多种负载条件的永磁同步电机故障诊断实验平台。最后,建立了实验平台的仿真模型,对匝间短路诊断方法的有效性进行了验证。本文共包含图76幅,表15个,参考文献79篇。