由于具有转矩密度大、弱磁扩速性能好和效率高等优点,内置式永磁同步电机被广泛地用作电动汽车的牵引电机。然而,为了减小空载漏磁系数、提高电机性能和节省永磁体用量,车用内置式永磁同步电机的气隙长度普遍较小,对偏心故障更为敏感。偏心故障会加剧电机的振动与噪声,严重时甚至引起扫膛,导致电机报废。因此,内置式永磁同步电机偏心故障诊断研究具有重要的理论意义和工程价值。本文主要完成的研究工作及取得的成果如下:（1）内置式永磁同步电机偏心故障杂散磁场建模分析。首先,在无偏心开路气隙径向磁密等效磁路解析模型的基础上,利用偏心磁导修正系数和推广的杂散磁场衰减系数,建立了偏心杂散磁场径向磁密解析模型,揭示了偏心故障对杂散磁场径向磁密时频特性的影响。然后,利用电磁有限元仿真模型,计算了各种偏心故障下的气隙磁场、杂散磁场和探测线圈电压,验证了解析模型的准确性,分析了不同信号的偏心灵敏度。研究结果表明:各信号中,靠近静态偏心角的信号基波（频率为fc）幅值与静态偏心率正相关,远离静态偏心角的信号基波幅值与静态偏心率负相关,信号基波幅值与动态偏心率无明显关系;信号边带谐波（频率为fc±fr）平均幅值与动态偏心率正相关,与静态偏心率无明显关系;各信号的偏心灵敏度相差不到一倍,理论上均可用于偏心故障诊断（其中fc=pfr,fr为电机的转频,p为电机的极对数）。（2）内置式永磁同步电机偏心故障样机与偏心故障试验研究。发明了可以定量调整偏心故障的样机。样机分别通过带减速装置的丝杠机构、可旋转端盖和双偏心套筒组,无级调整静态偏心率、静态偏心角和动态偏心率。开展了偏心故障试验,采集了不同偏心故障下样机的杂散磁场径向磁密和探测线圈电压信号。通过快速傅里叶变换,分析了信号的频谱特征。研究结果表明:该偏心故障样机能够准确模拟各种偏心故障;试验结果验证了解析模型和有限元模型的准确性。（3）基于BP神经网络的内置式永磁同步电机偏心故障诊断。研究和选取了合适的超参数,利用试验数据的拟合数据,建立了两种BP神经网络偏心故障诊断模型。其中一种诊断模型使用杂散磁场径向磁密作为诊断信号,另一种诊断模型使用探测线圈电压。针对试验数据,利用两种诊断模型,诊断了样机的偏心故障。诊断结果表明:基于两种信号的诊断模型对于静态、动态偏心率的诊断结果平均误差在0.015以内,对于静态偏心角的诊断结果平均误差在18°以内;基于杂散磁场径向磁密的诊断模型,诊断精度与基于探测线圈电压的诊断模型相当。