CN107968609A - 永磁同步电机的弱磁控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永磁同步电机的弱磁控制方法和装置，应用于轨道车辆上，包括：在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向电机输出第一电流超前角，第一电流超前角为电机产生磁阻转矩，逆变器为电机提供三相交流电；在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压，向电机输出第二电流超前角，第二时段为第一时段之后的时段，第二电流超前角大于第一电流超前角，第二直流侧电压大于第一直流侧电压，第二电流超前角用于对电机进行弱磁控制。本发明的方法，当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩增大轨道车辆的牵引力，可以由额定转速以下平滑切换到额定转速以上运行。

Description

永磁同步电机的弱磁控制方法和装置

技术领域

本发明涉及有轨车辆电动机运行技术，尤其涉及一种永磁同步电机的弱磁控制方法和装置。

背景技术

永磁同步电机与一般电机相比有效率高、功率密度高、免维护等优点，随着材料技术的发展，现已成为轨道车辆牵引***中的重要研究对象。永磁同步电动机稳定运行时，定子电流矢量既不能超过电压极限椭圆，也不能超出电流极限圆，一定要在电压极限椭圆和电流极限圆内。当永磁电动机运行在额定转速以上时，由于电动机相电压已经达到直流侧电压最大值，通过调整电压获得更高的转速已经不太可能，因此需要对永磁同步电机采用弱磁控制的方法来提高转速。

目前，永磁同步电机在额定转速以下大多采用d轴电流为零(i_d＝0)的控制方式。此时定子电流中只有交轴分量，且定子磁动势空间矢量与永磁体磁场空间矢量正交，电动机转矩中只有永磁转矩分量，电动机工作在额定转速以下的恒转矩区。随着永磁同步电机转速继续升高，电压极限圆随之向中心点收缩，当电压椭圆收缩过程中经过电机工作点时，电机能够正常跟踪该交点，若转速继续升高该交点就将位于椭圆之外而使电机无法跟踪。于是电流矢量的末端点也随之沿给定转矩对应的恒转矩曲线移动，直至电流极限圆处。因此需要根据电机电磁转矩方程、电压极限圆方程和给定电磁转矩计算得到交直轴电流给定值。电机的电流矢量将沿着恒转矩曲线运行。

但是，用d轴电流为零(i_d＝0)控制时，永磁同步电动机工作在额定转速以下的恒转矩区，由于没有考虑电枢反应对永磁同步电机的去磁问题，因此没有最大限度的利用电源电压；随着转速的增加，当达到额定速度时，由i_d＝0到弱磁控制会有明显的切换过程，影响电机转速的平滑过渡。

发明内容

本发明提供一种永磁同步电机的弱磁控制方法，当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，可以由额定转速以下运行平滑切换到额定转速以上运行。

本发明一方面提供一种永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，包括：

在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制。

进一步的，所述向所述电机输出第一电流超前角之前，还包括：

获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

进一步的，所述获取所述电机的最大转矩电流比曲线，包括：

建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

进一步的，向所述电机输出第二电流超前角之前，还包括：

比较所述电机的第二端电压与所述逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定所述第二电流超前角。

进一步的，所述方法还包括：

通过如下公式一获取所述电机的第一端电压或所述电机的第二端电压：

其中，U_S为所述电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为所述电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为所述电机的饱和度。

本发明另一方面提供一种永磁同步电机的弱磁控制装置，应用于轨道车辆上，包括：

第一电流超前角输出模块，用于在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

第二电流超前角输出模块，用于在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制。

进一步的，所述装置还包括：

曲线获取模块，用于在向所述电机输出第一电流超前角之前获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

第一确定模块，用于根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

所述曲线获取模块具体用于，建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

进一步的，所述装置还包括：第二确定模块；

所述第二确定模块，用于在向所述电机输出第二电流超前角之前，比较所述电机的第二端电压与所述逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定所述第二电流超前角。

进一步的，所述装置还包括：

端电压获取模块，用于通过如下公式一获取所述电机的第一端电压或所述电机的第二端电压：

其中，U_S为所述电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为所述电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为所述电机的饱和度。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质包括指令，当所述指令被计算机执行时，使得所述计算机实现如上所述的永磁同步电机的弱磁控制方法。

本发明提供的永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向电机输出第一电流超前角，第一电流超前角用于为电机产生磁阻转矩，逆变器为电机提供三相交流电；在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压，向电机输出第二电流超前角，第二时段为第一时段之后的时段，第二电流超前角大于第一电流超前角，第二直流侧电压大于第一直流侧电压，第二电流超前角用于对电机进行弱磁控制。通过本发明提供的永磁同步电机的弱磁控制方法，当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，可以由额定转速以下运行平滑切换到额定转速以上运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机的电压极限椭圆和电流极限圆示意图；

图2为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的确定永磁同步电机第一电流超前角的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的永磁同步电机定子电流矢量轨迹变化曲线图；

图5为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置的一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置的另一结构示意图；

图7为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制***框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机的电压极限椭圆和电流极限圆示意图，如图1所示，永磁同步电动机稳定运行时，定子电流矢量既不能超过电压极限椭圆，也不能超出电流极限圆，一定要在电压极限椭圆和电流极限圆内，即定子电流矢量的范围被限制在图中ABCDE所围成的阴影区域中；当永磁电动机运行在额定转速以上时，由于电动机相电压已经达到直流侧电压最大值，通过调整电压获得更高的转速已经不太可能，因此需要对永磁同步电机采用弱磁控制的方法来提高转速。

下面对永磁同步电机弱磁控制做进一步介绍。

在永磁同步电机的矢量控制过程中，逆变器提供给电机的电压需要大于电机的反电势才能使电机正常运行。其中，电机的反电势与电机的磁场和转速成正比。当电机从零启动时，电机的转速很低，反电势也很小，因而逆变器需要提供给电机的电压也很小。但随着电机转速的进一步提高，电机的反电势也随之提高，此时，逆变器需要提供给电机的电压也随着提高，方可维持电机的正常运转。当电机转速达到一定值时，逆变器提供给电机的电压达到其最大值，此时，如果想进一步提高电机的转速，需要降低电机的反电势，即减小电机的磁场，如此就进入对电机的弱磁控制。

图2为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制方法流程示意图，如图2所示，本实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，包括：

S101：在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角；

其中，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

给定电机一个转矩，电机将由速度为零逐渐启动。电机与逆变器相连，逆变器将外部电源提供的两相直流电转换为三相交流电，供电机使用，在电机刚开始运行的第一时段内，检测电机的端电压低于逆变器的直流侧电压，其中，可以通过电压传感器来检测。当电机端电压低于逆变器直流侧电压，表明，逆变器提供给电机的电压不需要太大，此时电机运行在额定转速以下。

现有技术中，当电机运行在额定转速以下时，大多采用d轴为零的控制方式，此时定子电流中只有交轴分量，且定子磁动势空间矢量与永磁体磁场空间矢量正交，电动机转矩中只有永磁转矩分量，电动机工作在额定转速以下的恒转矩区。但是，实际使用的转子并非标准的圆形，采用d轴为零的方法，将定子电流矢量的q轴分量全部用来提供转矩，虽然电机可以以最大转矩运行，但是由于凸极式转子的转动，势必会有d轴电流不为零的时刻，由此，电枢反应对永磁同步电机产生了去磁问题，造成了d轴电流的浪费，也是对电源电压的浪费。

本实施为了解决现有技术中存在的问题，在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压时，也即当电机运行在额定转速以下时，向电机输出第一电流超前角，该第一电流超前角可以为电机产生磁阻转矩，由此，可以利用该磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，避免了对电源电压的浪费。本领域技术人员可以理解，向电机输出第一电流超前角，d轴电流必定不会为零，因而会产生磁阻转矩。

S102：在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，向所述电机输出第二电流超前角；

其中，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制。

电机启动运行后，转速逐渐升高，当电机的转速达到其额定转速时，电机运行进入第二时段，该第二时段中，电机的端电压高于逆变器的直流侧电压，相应的，电机电压的占空比达到100％，此时，需要向电机输出第二电流超前角。

由于电机端电压高于逆变器直流侧电压和电机电压占空比达到100％相对应，所以，本领域技术人员可以理解，在具体控制时，可以只检测电机端电压和逆变器直流侧电压大小关系，判断是否向电机输出第二电流超前角，也可以只通过检测电机的电压占空比是否为100％来判断是否向电机输出第二电流超前角，当然了，也可以在检测电机端电压和逆变器直流侧电压大小的同时检测电机的电压占空比，由此，使得对电机的控制更加全面精准。

需要说明的是，电机启动后，转速由零开始增大，其由额定转速以下运行至额定转速以上的过程分别对应上述S101和S102，S101中的第一电流超前角小于S102中的第二电流超前角。其中，第一电流超前角和第二电流超前角都不是固定不变的，都是与电机当前运行状态有关的，在不同的运行状态下向电机输出不同大小的电流超前角，使得电机从额定转速以下至额定转速以上没有明显的切换过程，电机转速可以平滑过渡。对于如何确定第一电流超前角和第二电流超前角，会在后面的实施例中做具体阐述。

本实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向电机输出第一电流超前角，第一电流超前角用于为电机产生磁阻转矩，逆变器为电机提供三相交流电；在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压，向电机输出第二电流超前角，第二时段为第一时段之后的时段，第二电流超前角大于第一电流超前角，第二直流侧电压大于第一直流侧电压，第二电流超前角用于对电机进行弱磁控制。通过本实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制方法，当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，可以由额定转速以下运行平滑切换到额定转速以上运行。

下面结合图3，并采用具体的实施例，对本发明提供永磁同步电机的弱磁控制方法中的第一电流超前角的确定进行详细说明。图3为本发明实施例提供的确定永磁同步电机第一电流超前角的流程示意图。如图3所示，本发明实施例提供的永磁同步电机第一电流超前角的确定方法，包括：

S301：建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线。

其中，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点。

S302：确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

S303：根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

S304：根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

永磁同步电机的三相定子电流可以等效为旋转坐标系下的直轴电流id和交轴电流iq，根据电机参数绘制电流极限圆、电压极限椭圆和恒转矩曲线为现有技术，此处不再做具体介绍。图4为本发明实施例提供的永磁同步电机定子电流矢量轨迹变化曲线图，如图4所示，T1和T2为恒转矩曲线，其中T1>T2；ω₁和ω₂为转速，其中ω₁<ω₂，可见，随着电机转速的增大，电压椭圆向内收缩，转矩越大，电机的转速越小。

需要说明的是，当电机运行在恒转状态下时，其恒转矩曲线上任意一点对应着一对直轴电流id和交轴电流iq，每对直轴电流id和交轴电流iq构成的定子电流矢量都能够产生大小相同的电磁转矩，其中，存在一个定子电流矢量在产生相同大小电磁转矩的同时幅值最小。该幅值最小的定子电流矢量与恒转矩曲线的交点即为该定子电流矢量对应的电流极限圆与恒转矩曲线的切点，依据同样的方法，确定不同转速下，每个幅值最小的定子电流矢量对应的电流极限圆与恒转矩曲线的切点。将所有确定的切点和坐标原点连接起来，绘制电机的最大转矩电流比曲线，由此，控制电机的定子电流矢量沿着该最大转矩电流比曲线运行。由于每个定子电流矢量都对应一对直轴电流id和交轴电流iq，由此，根据定子电流矢量即可确定电机的第一电流超前角。

本实施例在根据定子电流矢量确定电机的第一电流超前角后，在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向电机输出该第一电流超前角，使得当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力。本实施例充分考虑了电枢反应对永磁同步电机产生的去磁问题，有效利用d轴电流产生的磁阻转矩，避免了对电源电压的浪费。

可选的，可以通过如下公式一获取电机的第一端电压或电机的第二端电压：

其中，U_S为电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为电机的饱和度。

进一步的，在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压之后，比较电机的第二端电压与逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定第二电流超前角，并向电机输出该第二电流超前角。该第二电流超前角对应于电机额定转速以上的运行阶段。

请再次参照图4，对本发明提供永磁同步电机的弱磁控制方法做进一步说明。

如图4所示，OABC曲线为最大转矩电流比曲线，在电机运行的第一时段，即额定转速以下，定子电流矢量沿着OABC曲线运行，向电机输出的第一电流超前角为图中的β角。当电机运行在额定转速以上时，当给定负载转矩为T1，电流变化轨迹为C-B-D，转速稳定在ω₁，此时向电机输出的第二电流超前角为β1；当给定负载转矩为T2，电流变化轨迹为C-A-E，转速稳定在ω₂，此时向电机输出的第二电流超前角为β2，其中，T2<T1，ω₁<ω₂，|β₂|＞|β₁|。由此可见，在弱磁运行过程中，第二电流超前角开始随着转速的升高逐渐增大，产生去磁电流。随着转速的不断升高，第二电流超前角线性变化，电流轨迹沿着恒转矩曲线向id的负方向变化。

图5为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置的一结构示意图，请参加图5所示，该永磁同步电机的弱磁控制装置60，包括：

第一电流超前角输出模块601，用于在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向电机输出第一电流超前角，第一电流超前角用于为电机产生磁阻转矩，逆变器为电机提供三相交流电；

第二电流超前角输出模块602，用于在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压，向电机输出第二电流超前角，第二时段为第一时段之后的时段，第二电流超前角大于第一电流超前角，第二直流侧电压大于第一直流侧电压，第二电流超前角用于对电机进行弱磁控制。

图6为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置的另一结构示意图，请参加图6所示，在上述实施例的基础上，本发明的永磁同步电机的弱磁控制装置60，还可以包括：

曲线获取模块603，用于在向所述电机输出第一电流超前角之前获取电机的最大转矩电流比曲线；

第一确定模块604，用于根据最大转矩电流比曲线确定电机的定子电流矢量，根据定子电流矢量确定第一电流超前角。

所述曲线获取模块603具体用于，建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个电流极限圆均与所有的恒转矩曲线有交点；

确定每个电流极限圆与所有的恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的切点绘制电机的最大转矩电流比曲线。

永磁同步电机的弱磁控制装置60还可以包括：第二确定模块605；

所述第二确定模块605，用于在向所述电机输出第二电流超前角之前，比较电机的第二端电压与逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定第二电流超前角。

可选的，该装置还包括：

端电压获取模块606，用于通过如下公式一获取电机的第一端电压或电机的第二端电压：

其中，U_S为电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为电机的饱和度。

上述永磁同步电机的弱磁控制装置60，对应地可执行任一实施例的永磁同步电机的弱磁控制方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本发明还提供一种存储介质，存储介质包括指令，当指令被计算机执行时，使得计算机实现如上的永磁同步电机的弱磁控制方法。

本实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置，在电机运行的第一时段检测到电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压时，通过第一电流超前角输出模块向电机输出第一电流超前角，在电机运行的第二时段检测到电机的第二端电压高于逆变器的第二直流侧电压时，通过第二电流超前角输出模块向电机输出第二电流超前角。通过本实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制装置，当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，可以由额定转速以下运行平滑切换到额定转速以上运行。

下面结合图7，对本发明提供永磁同步电机的弱磁控制方法做***的说明。图7为本发明实施例提供的永磁同步电机的弱磁控制***框图。

如图7所示，给定电机一个转矩，经过比例积分控制器PI，输出给定定子电流矢量将给定定子电流矢量可以分解为直轴分量sinβ和交轴分量也即直轴电流和交轴电流根据直轴电流交轴电流和反馈电流i_d、i_q经过比例积分控制器PI，输出电压和然后经过逆Park变换，将旋转坐标下的两相电压和转换为固定坐标下的两相电压和再经过脉宽调制SVPWM输出PWM波形，经过逆变器驱动永磁同步电机PMSM。通过逆变器反馈三相电流i_a、i_b和i_c给电机，并经过Clarke变换将固定的三相坐标下的电流转换为固定的两相电流i_α和i_β，再经过Park变换将固定的两相坐标变化为旋转的两相坐标中的电流i_d和i_q，即为上述反馈电流i_d、i_q。需要说明的是，在Park变换和逆Park变换时，需要实时监测电机的位置，即转子的角度。其中，检测电机位置可以采用位置传感器，例如可以在电机内部植入霍尔传感器。

另外，电机的三相电压U_a、U_b和U_c经过Clarke变换为两相电压U_α和U_β，经过计算获取U_s，其中m为饱和度，将获取的U_s和直流U_dc做对比，对比之后的值经过比例积分控制器PI输出电流超前角β。

通过如图7所示的***框图，构成对永磁同步电机的闭环弱磁控制。结合以上方法实施例，本发明当永磁同步电机工作在额定转速以下时，能有效利用磁阻转矩来增大轨道车辆的牵引力，可以实现电机由额定转速以下到额定转速以上两个运行状态间的平滑、稳定过渡。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的弱磁控制方法，应用于轨道车辆上，其特征在于，包括：

在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述电机输出第一电流超前角之前，还包括：

获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述电机的最大转矩电流比曲线，包括：

建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述电机输出第二电流超前角之前，还包括：

比较所述电机的第二端电压与所述逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定所述第二电流超前角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过如下公式一获取所述电机的第一端电压或所述电机的第二端电压：

其中，U_S为所述电机的第一端电压或第二端电压，U_α和U_β为所述电机的三相电压经过Clarke变换后得到的两相电压，m为所述电机的饱和度。

6.一种永磁同步电机的弱磁控制装置，应用于轨道车辆上，其特征在于，包括：

第一电流超前角输出模块，用于在电机运行的第一时段检测到所述电机的第一端电压低于逆变器的第一直流侧电压，向所述电机输出第一电流超前角，所述第一电流超前角用于为所述电机产生磁阻转矩，所述逆变器为所述电机提供三相交流电；

第二电流超前角输出模块，用于在所述电机运行的第二时段检测到所述电机的第二端电压高于所述逆变器的第二直流侧电压，向所述电机输出第二电流超前角，所述第二时段为所述第一时段之后的时段，所述第二电流超前角大于所述第一电流超前角，所述第二直流侧电压大于所述第一直流侧电压，所述第二电流超前角用于对所述电机进行弱磁控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

曲线获取模块，用于在向所述电机输出第一电流超前角之前获取所述电机的最大转矩电流比曲线；

第一确定模块，用于根据所述最大转矩电流比曲线确定所述电机的定子电流矢量，根据所述定子电流矢量确定所述第一电流超前角。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述曲线获取模块具体用于：建立直轴电流id和交轴电流iq坐标系，在所述坐标系中，根据电机参数绘制多个电流极限圆和多个恒转矩曲线，每个所述电流极限圆均与所有的所述恒转矩曲线有交点；

确定每个所述电流极限圆与所有的所述恒转矩曲线的切点；

根据坐标原点和所有的所述切点绘制所述电机的最大转矩电流比曲线。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：第二确定模块；

所述第二确定模块，用于在向所述电机输出第二电流超前角之前，比较所述电机的第二端电压与所述逆变器的第二直流侧电压，通过PI调节器确定所述第二电流超前角。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至5任一项所述的永磁同步电机的弱磁控制方法。