电机在运行过程中将伴随多种类型信号的产生，如电流信号、电压信号、转速信号、转矩信号、振动信号、噪声信号及温度信号等。

按工作状态来划分，电机一般在运行过程中包含了起动加速、空载运行、负载运行、超载运行、制动减速和反转运行等阶段，在不同时刻里采集到的电机瞬时信号蕴含了反映电机或设备当前运行情况的重要信息。如同其他的设备单元一样，电机在运行时所产生的各种信号也是通过相应的传感器进行采集的。而传感器采样得到的电机瞬时信号数据样本往往不能直接用于电机反馈的控制或运行状态的表征，还需通过一系列的数据分析方法做进一步的处理，提取敏感特征，进而实现具体应用。

信号分析方法通常包含时域分析法、频域分析法以及时频分析法。信号相关性分析、时域统计分析为主要的时域分析方法。时域统计分析又可分为量纲特征（表1）与非量纲特征（表2）。

频域分析典型的方法有傅里叶变换（STFT）、功率谱密度函数、相干函数、倒频谱及全息谱等，这些方法可对电机瞬时信号在频域中进行分析。而时频分析常见的方法有短时傅里叶变换、维格纳-威利分布（Wigner-Ville分布）、小波变换（WT）、希尔伯特-黄变换（HHT）等。

通过对电机瞬时信号分析，可以实现对电机的精准闭环控制、电机运行状态跟踪以及电机故障诊断等方面的应用。在实际生产中，机床类设备的应用已相当广泛，但由于其传动链复杂、结构紧凑封闭、速度变化多样使得常规振动诊断方法难以对其传动系统的状态进行监测。而电机电流信号分析（MCSA）就是电机瞬时信号分析的一种典型应用，是主流的电机故障诊断方法。其具有测试便利、信息集成度高等特点，适合诊断机床这类不易安装传感器的设备。通过分析机床中主轴电机定子电流特征频率即可实现诊断应用。故障特征频率往往是以同电网频率调制的形式出现的，如下式所示：

式中为调制结果频率；为调制频率（故障频率）；为载波频率（电网频率）。

MCSA的原理：电机在提供机器动力的同时，随着机械负载的变化也必然会引起电流的变化，电流沿着电机的电源电缆传输。这种电流变化虽然比电机平均电流小得多，但在远离设备的位置也能可靠地、无干扰地被采集到，经分析后作出状态信号显示。在整个过程中可给出设备性能下降或生产过程有变化的早期警告，也可指示故障。

电机瞬时信号分析在电机的应用领域是必不可少的，对工程技术人员监控电机状态具有重要意义。通过对采集到的电机瞬时信号加以分析，可实时监测电机在不同工作时刻是否达到预定控制要求。此外，瞬时信号分析的优点在于能够捕捉到因外界环境的突变（如电机负载或供电电压突变等）而引起的电机信号瞬间跳变过程，这是间隔信号采样分析所无法实现的。电机瞬时信号的深入分析有利于电力拖动系统效率的提高与电机的保护。