现代社会中,资源浪费导致了各种资源短缺和环境污染,人们逐渐重视各种生产设备能效水平优化方法的研究。工业生产中广泛地使用感应电机作为动力,其运行消耗了大量的电力能源,且仍有大量老式的感应电机还在运行,且这些感应电机普遍存在能效水平低的问题。感应电机在节能减排、能效优化方面仍存在巨大的潜力,尤其是从感应电机的能效优化方法方面入手进行研究,不需要替换原有的电机或者对电机进行改造升级,只需要改变原来的调速驱动系统的控制策略,即可实现感应电机能效水平的提升。首先,在分析总结前人在感应电动机能效优化方法的基础上,提出了一种称为最大转矩输入功率比的能效优化方法,该方法采用损耗模型法中感应电机的数学模型,在线搜索法的优化目标,模仿最大转矩电流比的能效优化思想。用并联在励磁支路的铁损耗电阻来代表电机的铁损耗,列写感应电机在各个坐标系中考虑铁损耗的数学方程,搭建了感应电机考虑铁损耗的仿真模型,与不考虑铁损耗的仿真模型做了对比。其次,结合感应电机调速系统中,两种应用广泛的控制方式—矢量控制和直接转矩控制,研究基于最大转矩输入功率比的能效优化方法的实现方法。选择转子磁场定向作为电机方程的解耦条件,以及考虑稳态运行的条件,分析感应电机的动态数学模型,从而得到了感应电机考虑了铁损耗影响,而只用定子电流表示的输出转矩与输入功率的比的函数式,当转矩输入功率比最大时,可得到一个定子电流在dq轴上分量的最优比例系数。因q轴上的电流分量代表负载转矩电流,可根据最优比例系数和转矩电流来计算的励磁电流最优值。基于最大转矩输入功率比的能效优化方法所计算出来的最优励磁电流,作为转子磁场定向矢量系统中的励磁电流给定值,实现感应电机的能效优化,并且在计算最优励磁电流的基础上,根据磁链方程来计算定子磁链的最优值,作为直接转矩控制系统中磁链的给定,调节电机运行以实现优化目标。最后,研究了感应电机基于最大转矩输入功率比的能效优化方法的矢量控制系统和直接转矩控制系统,并在Matlab/Simulink仿真平台上,搭建控制系统的仿真模型。选取了合适的电机参数和仿真条件,通过分析仿真的结果,表明所给方法不仅能够加强原来的调速系统的性能,而且对感应电机的运行,尤其是中载、轻载运行状态时的能效水平有明显的提高。