近几年，随着国民经济的高速发展，我国能源消耗量迅速增加。其中电能的浪费最为严重，而异步电机是一种应用量大、使用范围比较广泛的高耗能电力设备，异步电机大都处于轻载，甚至在空载下运行，这样造成电动机的功率因数降低、效率下降、电能浪费等严重后果。因此，提高电机的运行效率可以极大的缓解能源紧缺状况，对提高国民经济效益，具有至关重要的现实意义。论文首先以异步电机轻载效率较低的原因为出发点，详细分析交流异步电机的能耗关系，并给出了异步电机通过控制铜耗与铁耗达到合适的比例，来实现电机的效率优化。随后对确定电机节能工作点进行了深入分析，电机的最优运行工作点是根据损耗最小的原则，确定电机的最优运行定子频率和励磁电压，从而对异步电机进行节能控制。本文中对无速度传感器矢量控制法进行分析，免去了速度传感器带来的种种麻烦，提高了系统的可靠性。在以上理论分析的基础上，完成了系统的硬件电路设计及软件算法设计。硬件设计中包括主控芯片的选择(80C196KC)、A/D转换模块的选择、主电路设计、驱动电路设计、检测电路设计、供电电源设计以及键盘、显示电路设计等，在软件设计中给出了各主要功能模块的详细流程图以及PI算法，随后文中还介绍了在本次系统设计中的软硬件抗干扰措施。最后对异步电机的最大效率进行实验，通过改变电机的频率或调压来，研究电机的运行效率的变化规律，探索功率匹配下的最大效率运行控制的原理，并进行处理分析，验证方法的切实可行性。本系统还对模型参考自适应法的转速辨识进行了仿真，从而实现无速度传感器矢量控制。