随着全球能源的日益枯竭，人们在找寻新的替代性能源的同时，已经将越来越多的目光聚焦在了节能事业上。而三相异步电动机作为全球范围内的主要耗电装置，其节能研究更是各国一直以来的研究重点。本文以低成本、高可靠、易实现为目标，在参考大量的国内外文献和考察生产现场的实际情况后，提出了一种针对变负载电动机系统的新型最优节能控制方法，并将其应用于晶闸管调压技术中，得到了满意的结果。本文首先分析了三相异步电动机在实际使用中效率低下的原因，并介绍了国内外对电动机节能问题的研究成果和方法。在综合以上信息后，指出晶闸管具有低成本、高可靠和易控制等特点，是理想的调压器件，晶闸管调压技术仍然在电动机控制中具有特定的优势。然后以电动机的数学模型为基础，分析了电动机内部的能耗构成及其与外部变量的关系。对于电动机在轻载和重载情况下的能耗变化给予了分析说明，从而从理论上得出了晶闸管调压节电的可实现性。由于电动机系统具有多变量、非线性等特点，传统的节能控制方法已经不再适用，因此提出了一种非线性最优控制算法——基于最优功率因数角的搜索算法。该方法具有鲁棒性强，需要参数少等特点，能够实现电动机的自动寻优。之后重点介绍了整个系统的硬件模块设计，如电压电流有效值的采集、电流电压过零检测、晶闸管触发电路等，还有系统的搜索算法、功率因数计算和数据滤波算法等软件设计。最后设置了对比实验,并对得到的实验结果进行了分析。通过对实验结果的对比分析，证明了采用搜索算法的电动机节能器具有较好的节电效果，适合在变负载电动机上推广使用。