为了克服三相异步电机启动转矩无载测试现有方法存在的测试精度较低、电网冲击等问题，提出一种基于离线单相方波脉冲的电机启动转矩测试方法。以Y160M-4型三相异步电机为研究对象，给出用于测试启动转矩的单相方波逆变电源结构、工作原理及关键参数计算方法，并利用二维瞬态电磁场数值计算方法，以研究不同激励模式下的启动转矩为目的，获取电机启动过程的电枢电流。结合电机数学模型和坐标变换理论，研究并给出单相正弦波激励下的电机等效电路模型和启动转矩理论计算模型。在此基础上，进一步给出单相方波激励下的启动转矩数据处理方法。经验证，依据所提出的单相方波激励下的电机启动转矩计算方法并结合二维瞬态电磁场数值仿真，启动转矩测试相对误差约为0.25%。研究结果表明，利用该方法计算三相异步电机的启动转矩，测试精度获得明显提高，从而证明了所提方法的正确性和可行性。