电机定子绕组的平衡状态将直接影响电机控制系统是否能够正常、稳定、高效的运行,开展电机运行状态下在线监测其定子绕组平衡状态的研究具有重要意义。造成电机定子绕组不平衡的故障种类有很多,其中高电阻连接(HRC)和匝间短路是电机常见的定子故障。无刷直流电动机(BLDCMs)的定子绕组不平衡故障检测方法鲜有报道,因此本文提出了针对无刷直流电机高电阻连接和匝间短路故障检测的研究方法。本文针对型号为57BLF的无刷直流电机在不同相位人工连接了不同大小的电阻,来模拟高电阻连接故障,并介绍了仿真实验、实物实验装置,仿真信号、匀速实验信号、变速实验信号的采集与分析。同理也针对型号为6710的外转子无刷直流电机在不同相位人为短接不同比例的定子绕组匝数,来模拟匝间短路故障,并进行了仿真实验、实物实验分析。根据无刷直流电机的工作原理,研究了无刷直流电机控制系统中电流电压的变化规律,引入了平衡电阻网络来获取控制系统中电机部分的零序电压分量,结合系统回路所对应的理论公式推导,根据故障相位不同零序电压分量与电流呈规律性变化,提出了一个无刷直流电动机高电阻连接和匝间短路故障检测、定位和评估的两步策略。具体实现步骤:第一步,先对电机的零序电压分量(ZSVC)进行采集和分析,根据ZSVC频谱基频分量的幅值来检测HRC和匝间短路故障。第二步,一旦检测到发生不平衡故障,根据ZSVC和三相电流之间的关系推导出三个指示器,来定位故障相位,再根据理论公式估算故障严重程度。通过理论分析、仿真分析和实验分析,三者结果一致,验证了所提策略的有效性。本文所提方法适用于梯形波反电动势的无刷直流电机,具有计算量小、低成本等优点。并在一个微控制器单元上实时实现了HRC故障、匝间短路故障检测算法和电机控制算法,使得所提出的策略在工业应用中具有高效性和灵活性。