笼型异步电动机拥有结构简单、使用寿命长和价格低廉等优点,所以在传动领域的应用非常广泛。但是由于恶劣工况,仍容易发生电机故障,给生产生活带来巨大经济损失。因此及时对电机进行故障检测,做好早期预防,保障电机稳定可靠地运行十分重要。转子断条故障作为一种常见的电机故障,占电机故障总数的10%左右。交流变频调速技术因其效率高、节能以及可靠性好等优点在电机驱动中应用地越来越广泛,但是变频调速状态下的异步电动机断条故障检测的研究较少,以往适用于工频下的电机转子断条故障诊断方法不适用于变频调速下的异步电动机。针对上述情况,本文基于分数阶傅里叶变换对变频调速下的异步电动机转子断条故障检测进行了研究,具体内容如下:(1)在变频恒加减速下的电机定子电流信号是线性调频信号,可用分数阶傅里叶变换(FRFT)对其进行频谱分析。但是传统的最优阶次搜索方法存在精度与计算量之间的矛盾。针对该问题,提出一种粒子群优化的改进FRFT算法。该算法利用粒子群的群体智能搜索代替传统的定步长遍历搜索,用以提高调频率的计算精度和搜索效率。通过仿真实验分析验证了所提改进FRFT算法的有效性和优越性。(2)针对变频调速下的异步电动机断条故障检测问题,提出基于所提改进FRFT和Relax的故障检测方法。通过改进FRFT算法准确估计出定子电流的调频率,将线性调频信号转化为恒频信号;在此基础上,借助Relax算法将基波和断条故障特征进行提取和强化。仿真和实验分析验证了所提故障检测方法的可行性和有效性。(3)基于Lab VIEW设计出异步电动机转子断条故障在线检测系统。利用霍尔电压电流传感器、同步数据采集卡以及计算机实现定子电流信号的采集;然后通过Lab VIEW和MATLAB混合编程,实现定子电流信号的预处理、实时显示和多种故障算法的实时分析等功能。通过性能测试验证了该方案的可行性。该论文有图66幅,表2个,参考文献91篇。