异步电动机作为动力设备在工业生产中扮演着非常重要的角色,鼠笼式异步电动机是目前使用最为广泛的异步电动机。在设备运行过程中,异步电动机发生故障会威胁到生产活动的顺利进行,甚至发生巨大的经济损失以及人员的伤亡。本文研究基于定子电流信号分析的鼠笼式异步电动机故障诊断方法,主要研究工作如下:首先,讨论了异步电动机的结构和运行原理,介绍了异步电动机故障诊断技术的发展现状以及常用故障诊断方法,分析了转子导条断裂故障、堵转故障和电源故障等几种常见的故障的机理,为异步电动机故障诊断提供了依据。其次,建立了异步电动机数学模型,通过对数学模型输出的定子电流信号的频谱分析和包络谱分析发现,当多根转子导条断裂时,定子电流信号中会出现一个与二倍转差率和电源频率相关的特征频率分量,但是,在单根转子导条断裂时,该特征频率分量不易发现。为了有效地从定子电流信号中提取转子导条断裂故障的特征,提出了基于频率切片小波变换提取故障时频特征的分析方法。用频率切片小波变换对异步电动机定子电流信号进行分解得到转子导条断裂故障时频特征,这种方法克服了传统的频域分析方法不能发现轻微故障状态下故障特征的缺点。仿真实验和异步电动机试验台实验结果表明,当转子导条出现断裂故障时,定子电流信号会出现幅值调制现象,随着导条断裂根数的增加,幅值调制现象越显著,幅值调制的频率为二倍转差率和电源频率之积,在时频图上,导条断裂故障特征表现为以电源频率为中心的、等间隔规律排列的瓣状波形。搭建了异步电动机故障诊断实验系统,开发了电动机状态监测和故障诊断软件,可以实现对异步电动机的实时信号采集与故障诊断,同时将信号数据保存在Access数据库中,可实现对历史数据的查询与故障诊断等。通过实验系统测试验证了本文的故障诊断方法的有效性。