随着科技的不断发展,科学水平的不断提高,异步电机的应用也更为广泛。异步电机已成为各个行业中不可代替的驱动设备,并且种类繁多,数量较大,与此同时异步电机的故障种类也随之增加。能够及时、准确、有效地诊断电机发生的故障以免造成严重的事故对工业生产起到重要的意义。本文针对异步电机不同类型故障作为研究对象,提出基于矩阵束算法的异步电机故障检测及诊断方法。矩阵束算法是异步电机模拟量重构成为Hankel阵,提取Hankel阵的奇异值,降阶降序排列,部分置零处理,确定阶数,消除信号噪声,并提取信号特征参数。本文通过Matlab仿真平台分别针对定子单相绕组短路、转子断条等不同类型和不同程度故障完成仿真,通过应用矩阵束算法前后的频谱仿真图进行对比分析,验证矩阵束算法能够有效地抑制噪声干扰,准确地提取故障特征成分,为异步电机的故障检测及诊断提供有效地方法,并搭建FPGA硬件实现电路。根据异步电机发生故障的类型,确定异步电机故障诊断系统。为了高效、快速、准确地处理信号数据,本文在Matlab仿真验证算法的基础上,选取FPGA作为故障诊断的控制器,通过调理电路和高速ADC模块完成电机电流信号转换并传送至FPGA控制模块进行矩阵束算法程序处理,通过SDRAM存储模块对经过矩阵束算法处理后的数据信息进行存储和以太网通信模块将数据传至上位机显示,实时对异步电机故障状况进行检测和诊断。基于故障诊断硬件系统对矩阵束算法在异步电机发生定子单相绕组短路和转子断条故障诊断的应用进行实现,编写Testbench测试文件作为激励,在Modelsim软件平台下,完成对定子单相砸间不同程度短路故障输出电流的频谱和转子不同程度断条故障的输出电流和功率频谱分析,得出矩阵束算法在异步电机故障诊断中可以有效剔除噪声干扰及准确提取故障特征信息结论,完成基于矩阵束的异步电机故障检测及诊断的实现。