随着计算机技术的快速发展,现代电工装备的设计和性能分析广泛采用以有限元法为代表的数值分析方法。然而电机、变压器等电工装备的性能分析是一个时变的、非线性问题,有限元法求解过程十分耗时。在一些需要灵敏度分析、优化设计以及如数字孪生等对实时性要求很高的场合,直接使用有限元求解并不是一个最优选择。由于铁心材料磁特性的非线性特点和几何模型的复杂性,采用传统有限元法对电机、变压器等电工装备的性能分析无法满足高效性的要求。因此本文基于本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）法研究了电工装备非线性电磁场问题的模型降阶技术,为处理电工设备的非线性问题提供了一种准确、快速的计算方法。介绍了几种常用的模型降阶技术,对其数学原理进行了简要的分析,并研究了各种模型降阶技术的适用领域。详细的讨论了POD方法,对其原理进行了数学推导,并提出了基于该方法的电磁场非线性分析的快速计算技术。以一台电力机车牵引变压器为例,将所提出的方法应用于牵引变压器空载磁场的分析中。为了讨论空载磁场计算结果的准确性,选取了铁心中不同位置的测点,对比了传统有限元仿真与所提出的快速分析方法的计算结果,对二者误差进行了分析,对铁心不同饱和程度下的磁场进行了计算,对比了在不同饱和程度下降阶模型的计算结果的差异。针对降阶模型的在不同位置误差分布不均衡的问题,研究了快照矩阵位置选取对计算误差的影响。针对上述模型,接着讨论了降阶模型在不同截断位置和插值多项式阶数的不同组合下的预测结果,分析了改进的降阶模型与原始模型的误差来源,总结了误差随多项式阶数和截断位置的变化规律。通过前面的研究结果,提出了一种自适应确定非线性问题最优快照个数的方法,达到求解效率和求解精度的平衡。