本发明公开了一种基于模型的异步电动机故障监测诊断方法,其首先采集能够正常运行的异步电动机的三相输入电压信号和三相输出电流信号,建立起数学模型,作为无故障模型;将无故障模型和在相同的输入电压u驱动下并行运行,得到即残差信号d;然后其进行时域分析,根据3σ原则确定异步电动机残差信号有效值的阈值η,通过监测异步电动机稳定运行时残差有效值dRMS是否超过阈值η来判断故障是否发生;再对残差信号d进行频域分析,根据残差频谱中出现的故障特征频率分量fF来确定故障类型。本发明可以有效地削弱输入电压对电机故障监测诊断造成的不利影响,提高故障信号的信噪比,从而提高电机故障监测的灵敏度和故障诊断的可靠性。