交流异步电动机因其结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜等优点而广泛应用于我国各行各业，其被广泛用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重设备、矿山机械、轻工机械、石油化工机械等工业生产机械中。从异步电动机的设计和制造方面考虑，异步电动机一般在额定负载附近效率和功率因数最高，但在实际生产中，“大马拉小车”的现象非常普遍，大部分异步电动机不是在额定负载下工作，而是长期处于轻载或空载状态下运行，所以造成电动机的运行效率低下，能量损耗增大。据有关资料表明，我国工业用电量占全国用电总量的70％左右，而各种交流异步电动机的用电总量占我国工业用电总量的50％以上。因此如何进一步降低电动机的电能损耗，实现节能、高效运行，在世界能源紧缺，国内电力供应紧张的今天，已成为迫切需要解决的问题。本论文的课题来源于北京工大天工机电技术有限公司，主要研究的是利用控制电动机功率因数的节电原理，实现异步电动机节能运行。 论文主要研究了三相交流异步电动机的调压节电方法及其实现。论文首先研究了三相异步电动机的调压特性及其损耗，同时研究了晶闸管三相交流调压电路及其接线方式。论文阐述了功率因数控制法的节电原理，提出了基于可编程控制器(PLC)的三相交流异步电动机PID闭环控制系统的设计方案，进行了系统的硬件和软件设计，制作了电动机的调压控制单元。在现有的设备条件下，搭建了电动机空载和带负载运行的实验平台，进行了相关的实验。通过实验，给出了晶闸管三相调压电路接纯电阻负载时，不同控制角α下的电压斩波波形图。测得了不同功率因数设定值下的节电率数据，绘制了节电率曲线图，据此提出了最佳的功率因数设定值为0.85。在此设定值下，测得了电动机空载和带负载时，全压和调压两种工况下的用电量数据，绘制了两种工况的用电量趋势曲线比较图。实验结果表明，应用该控制单元，电动机在空载运行时节电率为12.6％，在带负载运行时节电率为8.6％。因此，该控制系统设计方案对于经常工作在轻载或空载的三相异步电动机节能运行，具有一定的参考价值。