电机的故障与诊断技术紧密关联于其工作原理、运行方式及内部结构。不论是何种电机，其内部都遵循能量转换的原理，分为三个环节（或称系统）：电气环节、磁耦合环节、机械环节。由于这三个环节的能量形式不同，所应用的故障诊断技术也会相应有所差异。
1. 电机类型特点与测定标准
电机的主要部件包括定子和转子。定子是输入电功率、产生磁场的静止部件；而转子则是产生与定子磁场相对运动的磁场，并输出机械功率的重要部件。
集电环和换向器是构成旋转部分导电、建立相对运动磁场的滑动接触机构。轴承装置则负责支撑转子旋转，保持定子、转子相对位置。
对于电机的类型与工作原理的区别，直流电机由直流励磁产生两个磁场；而同步电机则由一个直流励磁和一个交流电生的磁场相对静止；异步电机则由不同频率的交流电生的两个磁场分别构成。
2. 电机振动的测量与判定
电机振动测定是研究电机在制造、试验及现场等条件下的振动水平，对电机的安装条件、测试仪器、测点装置及测量要求都有明确规定。此测定的目的在于确定电机振动初始状态，判断其是否符合相关标准，并为以后的异常振动诊断提供参考数据。
关于电机振动的有关标准，包括标准、国际电工协会颁布的标准及国际标准化颁布的标准等。测量值的表示方法也会根据电机的转速范围而有所不同。
对于电机的安装要求，包括弹性安装和刚性安装，这取决于电机的轴中心高。而在测定时，电机应在空载状态下进行。
3. 电磁及机械系统的振动原理
基频磁通的电磁振动、高频磁通的槽振动以及直流和同步电机的电磁振动等都是电机运行中可能出现的振动原因。这些振动的频率、模态及与定子固有频率的关系都会影响电机的运行状态。
对于定子异常产生的电磁振动，其特点是振动频率为电源频率的2倍，且可以在定子机座和轴承上测得。而气隙不均匀引起的电磁振动则分为静态不均和动态不均两种情况，其特征也有所不同。
转子导体异常也会引起电磁振动，如笼型异步电机因笼条断裂，绕线型异步电机由于转子回路电气不平衡等。这些不平衡电磁力在转子旋转时会产生随转子一起转动的力，其机理与气隙动态偏心相似。
a）振动的起因与原理机制；b）电磁振动的波形模式。
分析转子绕组异常产生的电磁振动的特点：
1. 面对电磁振动及其由转子动态偏心产生的振动时，尽管它们的电磁力和振动波形相似，以致于出现现象相似、难以准确判断的境况。虽然在大多数情况下都伴随拍频2sf0的振动特征，但它们在高频部分的差别却是显而易见的。具体而言，转子动态偏心在高频段上为2f0/P，而转子绕组异常在高频段上为2(1－s)f0/P。
2. 当电机负载逐渐增加时，这种振动现象也会随之加剧。尤其当负载超过50%以上时，这种振动的显著性更为突出。这一现象的背后，是电机运行状态与负载之间复杂的相互作用关系。
3. 若我们通过频谱分析对电机的定子电流波形或振动波形进行深入探究，我们会在频谱图中观察到一些特定的频率关系。具体来说，基频两侧会出现±2sf0的边频特征。通过对这些边频与基频幅值之间的相互关系进行细致观察和分析，我们可以对故障的程度做出更为准确的判断。
图示说明：
图11 展示了正常的电流频谱图，其波形平稳、规律，无明显异常波动。
图12 则描绘了一根断条时满载的电流频谱图，从中可以观察到电流波形的异常变化和特定的边频特征，这些都是判断电机运行状态的重要依据。