交流电机的振动可分为电磁振动、机械振动以及空气动力学振动,其中电磁振动和机械振动是其主要成分。对于大型电机而言,严重的振动会产生强烈振动和噪声,同时对电机结构等造成损伤;对于中小型电机而言,虽然电机振动和噪声绝对值不一定太高;但在一些安静的环境中,人耳对中高频段范围的振动和噪声非常敏感;同时也会对电机的振动和噪声提出更高的要求。目前,交流电机的振动和噪声问题已经成为该领域中的关注热点之一。针对交流异步电机振动和噪声问题,从变频电源谐波、电机结构优化设计以及基于电机振动信号的故障诊断三个方面进行分析和研究。(1)为了有效从PWM供电电源角度降低交流电机振动和噪声,提出一种随机PWM选择性谐波消除方法。变频供电电源中的谐波会引起交流电机的振动和转矩脉动;转矩脉动还会进一步加剧电机的振动,以及引起电机传动机构的机械振动。其中,变频供电电源中的高次谐波一般在逆变器开关频率整数倍附近比较集中;当谐波峰值与电机固有频率接近时,这种振动将进一步加剧,引起强烈的共振。针对变频供电交流异步电机提出一种随机PWM选择性谐波消除方法;利用PWM脉冲傅里叶级数前后项相互抵消的方法,有选择性的消除容易引起电机振动和噪声的特定次谐波,从而抑制电机振动和噪声。此外,分析逆变器开路故障情况下输出谐波情况,并通过逆变器容错控制,使得逆变器能够带故障继续较稳定的运行;并对容错运行状态下的异步电机振动情况进行分析。其中,包括两电平逆变器故障容错控制方法和级联多电平故障容错控制方法。(2)从电机本体结构设计出发,通过对电机定转子结构的优化设计,削弱径向磁密的低次谐波含量,从而有效的减小径向电磁力。(3)考虑到电机轴承的振动信号具有非平稳性等特点,提出一种电机滚动轴承故障诊断方法;即集合经验模态分解和能量矩的特征提取方法,以及结合自组织特征映射网络进行故障识别的电机故障诊断方法。首先,利用集合经验模态分解策略将电机原始振动信号分解成一系列具有不同特征时间尺度的固有模态分量;并计算各阶固有模态分量的能量矩,构造故障特征向量;在此基础上利用自组织特征映射网络方法进行电机滚动轴承故障诊断。该论文有图106幅,表21个,参考文献208篇。