异步电动机因其具有较高的性价比及良好的环境适应性,在电力系统及各种工业生产中被作为主要的动力设备而得到了广泛的应用。异步电动机的运行状况直接影响到工业生产的正常进行。一旦发生严重故障,不仅电机自身将损坏,还将导致整个工业生产的中断。异步电动机的常见故障主要可以分为定子故障、转子故障及轴承故障。由于定子绕组的绝缘是电动机中最为薄弱的环节,因而定子绕组的故障在异步电动机中所占的比例是很高的,而定子绕组故障往往严重威胁电机的安全运行。因此,研制能对异步电动机进行运行参数记录和常见定子故障诊断的装置,无论对于避免重大事故的发生,还是查找故障原因及故障维修,都具有非常重要的意义。基于上述目的所进行的异步电动机状态监测及故障诊断技术的研究也是十分必要的。按照电机生产企业的要求,需要一种能长时间记录和保存电机运行参数,并能对常见定子故障进行诊断的装置。本文研究的故障记录诊断系统由下位机和上位机两部份构成。下位机部分对电机定子三相电压、电流及零序电流进行连续检测,并将检测值存储在大容量Flash存储器中。此外,下位机还通过读取时钟芯片的时间数据来作为检测数据的时间基准。下位机存储器中的数据可通过RS232串口上传至上位机,并以文件形式进行保存。上位机软件一方面可将上传数据以曲线形式进行显示,以帮助用户直观了解电机的运行状况;另一方面,还可对记录数据进行故障诊断分析,并给出分析结果,包括故障类型,故障部位及故障发生时间等信息。本文对整个装置的硬件及软件设计作了较为详细的叙述。此外,本文对鼠笼式异步电动机比较常见的转子断条、端环断裂故障进行了仿真研究。一方面通过理论推导得出了电机在发生此类故障时的故障特征,并根据多回路理论建立了电机在故障状态下的仿真模型,对电机在转子断条故障下的运行状态进行了仿真,仿真结果证实了理论推导的正确性。另一方面,本文还对此类故障特征信号的提取方法进行了研究,分析了采用FFT进行谱分析所存在的一些问题,提出了改进的方法,并对仿真数据进行了分析,得出了一些有用的结论。为进一步研制相关实际装置打下了基础。