随着社会与经济的发展，人类对于能源的需求越来越大，如何更好地实现节能减排，已成为全世界关注的话题。异步电动机在日常生活，尤其是工业生产中扮演着非常重要的角色，是电能的主要消耗者。在实际应用中，由于各种原因，异步电动机经常运行在空载或轻载的状况下，此状况下电机功率因数低、效率低、造成较大的电能浪费。因此，研制一款实用的异步电动机节能控制器，对降低能耗、减少企业生产成本具有十分重要的现实意义。论文首先从理论上分析了对电动机进行交流调压节能的原理。在此基础上，利用晶闸管的可关断特性，提出不测量电压和电流相位，只测量电压电流过零点时间差来确定功率因数的方法，进而确定以功率因数作为控制变量，以触发角作为输出变量的控制方案。在Matlab上搭建了异步电动机节能控制器的仿真模型并对结果进行了分析。之后，对节能控制器的硬件和软件分别进行了设计。硬件设计包括主要元器件的选型、电压同步信号电路、电流过零点检测电路以及晶闸管触发电路等的设计，主控制芯片选择的是STM32。软件设计包括了嵌入式实时操作系统c/os-II的搭建与移植、电压电流过零点检测子程序、触发角计算与调整子程序和晶闸管触发脉冲发送子程序等的设计。最后，搭建了实验平台，进行了相关的测试。实验波形和实验数据表明，本文设计的节能控制系统实现了所要求的控制功能，取得了较好的节能效果。对经常处于空载或者轻载，尤其是周期性负载条件下的异步电动机节能效果最佳。