三相异步电动机作为工农业生产中广泛应用的一种动力设备,由于人为操作、环境变化等因素导致故障频发,针对这些故障的保护问题一直以来都受到研究人员的普遍关注。我国每年因为电动机过载、断相、三相电流不平衡及相间短路等故障所引起的电动机损坏日益增多,不仅造成严重经济损失,甚至危害工作人员安全。因此针对电动机保护装置的设计无论是在经济角度和安全角度都具有重要意义。与传统的保护装置相比,以微处理器为核心的智能保护装置具有强大的数据分析处理能力,可以及时对故障进行判别保护并记录故障。本文在对三相异步电动机保护理论与保护装置的国内外发展现状进行全面分析的背景下,针对电机常见故障进行了研究,主要工作有以下几点。(1)针对三相低压异步电动机在运行过程中较为频繁发生的过载与不对称故障中的断相,三相电流不平衡及相间不平衡短路故障进行了详细的分析,在MATLAB/SIMULINK中建立两种功率的电机故障模型,分别对故障时的定子电流、转矩、正序、负序电流进行了相应的仿真来对分析进行验证。(2)根据故障分析,针对过载、断相、三相电流不平衡及相间不平衡短路等故障提出了对应的保护方式。同时对于三相异步电机在运行过程中定子电流中会出现衰减的直流分量,提出了一种基于DFT的改进算法,并通过对比常用算法,验证了改进算法能够更好的滤除衰减直流分量。(3)针对11k W三相异步电动机搭建了以Cortex-M3系列ARM处理器为核心的模块化系统设计方案。系统硬件部分主要分为采集模块、处理器模块、保护动作模块、显示模块、通信模块、模拟量输入输出模块、电源模块。系统软件部分主要分为主程序、初始化模块、采集模块、数据处理模块、故障处理模块、通信模块几部分,减少主程序运行时间,调用方便。同时针对不同低压三相异步电动机,可以通过按键输入设置电动机的额定参数,从而根据不同电动机进行针对性保护。(4)最后在实验室环境下对一台5.5KW的三相异步电动机搭建实验平台,通过模拟电机常见的故障来测试故障保护装置的准确性及安全性。实验结果验证了本故障保护装置的安全,高效,可靠。