本申请涉及一种永磁同步电机匝间短路故障检测、诊断与分离方法，包括以下步骤：步骤一：通过三相永磁同步电机的具体参数，建立存在随机时延以及故障的非线性网络化控制系统的数学模型；步骤二：通过变换得到永磁同步电机的状态空间模型；步骤三：设计故障检测观测器；步骤四：设计故障分离算法；步骤五：设计故障诊断算法；步骤六：建立观测误差动态系统并监测系统稳定性，并根据残差信号的大小与故障检测阈值来判定永磁同步电机是否发生了故障。本发明能够实现对永磁同步电机是否发生了故障进行判定，并能够将未知扰动分离为噪声扰动和故障信号两种类型，以便于分析出故障发生的原因。