极坐标图（`polarplot`）

极坐标图（polarplot）

06_极坐标与特殊　5 张　MATLAB R2023b　100 mm 宽 @ 300 dpi

这个方法适合什么

角度与幅值的关系用极坐标表达。适合：相量图、天线方向图、电机气隙磁场空间分布、声场指向性。

电气场景

1　三相电压相量

2　基站天线方向图

3　电机气隙磁密空间分布

4　导线表面电场方向分布

5　变压器励磁涌流极坐标展开

代码

脚本 p6_polar_special.m 中对应 polarplot 的一段，SEL 用于选择只跑某几个方法。

% ---- 1-1 三相电压相量 ----
try
    th0 = [0 -2*pi/3 2*pi/3]; U = [57.7 58.4 56.6];
    f = ml_fig(PP,100,90); pax = axp(f); hold(pax,'on');
    for k = 1:3
        polarplot(pax,[th0(k) th0(k)],[0 U(k)],'-','LineWidth',1.5,'Color',C(k,:));
    end
    polarplot(pax,linspace(0,2*pi,361),57.7*ones(1,361),'--','LineWidth',0.8, ...
              'Color',[0.45 0.45 0.45]);
    rlim(pax,[0 92]);
    lgp(pax,PP,{'<i>A</i> 相 57.7 kV','<i>B</i> 相 58.4 kV', ...
                '<i>C</i> 相 56.6 kV','额定幅值参考'});
    save_png(f,FIGD,'三相电压相量');
catch ME, fprintf('[FAIL] 1-1 %s\n',ME.message); close all; end

% ---- 1-2 天线方向图 ----
try
    th = linspace(-pi,pi,721);
    G1 = 14 - 26*(abs(th)/pi).^1.8;                       % E 面
    G2 = 11 - 15*(abs(th)/pi).^2.2 - 4*sin(3*abs(th)).^2; % H 面
    r1 = 10.^(G1/20); r2 = 10.^(G2/20);
    f = ml_fig(PP,100,90); pax = axp(f); hold(pax,'on');
    polarplot(pax,th,r1,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(1,:));
    polarplot(pax,th,r2,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(2,:));
    rlim(pax,[0 1.30*max([r1 r2])]);
    lgp(pax,PP,{'<i>E</i> 面（方位 0°）','<i>H</i> 面（俯仰 30°）'});
    save_png(f,FIGD,'基站天线方向图');
catch ME, fprintf('[FAIL] 1-2 %s\n',ME.message); close all; end

% ---- 1-3 电机气隙磁密空间分布 ----
try
    th = linspace(0,2*pi,1441);
    B0 = 0.86*cos(2*th);                                   % 4 极基波
    Bh = B0 + 0.11*cos(10*th) + 0.06*cos(14*th);           % 叠加 5、7 次空间谐波
    f = ml_fig(PP,100,90); pax = axp(f); hold(pax,'on');
    polarplot(pax,th,abs(B0),'--','LineWidth',1.0,'Color',C(5,:));
    polarplot(pax,th,abs(Bh),'-','LineWidth',1.4,'Color',C(1,:));
    rlim(pax,[0 1.35]);
    lgp(pax,PP,{'理想正弦分布','含 5、7 次谐波'});
    save_png(f,FIGD,'电机气隙磁密空间分布');
catch ME, fprintf('[FAIL] 1-3 %s\n',ME.message); close all; end

% ---- 1-4 导线表面电场强度方向分布 ----
try
    th = linspace(0,2*pi,721);
    E1 = 1520*(1+0.32*cos(2*th));      % 单导线
    E2 = 1180*(1+0.13*cos(2*th));      % 四分裂
    f = ml_fig(PP,100,90); pax = axp(f); hold(pax,'on');
    polarplot(pax,th,E1,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(2,:));
    polarplot(pax,th,E2,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(4,:));
    rlim(pax,[0 2500]);
    lgp(pax,PP,{'单导线 1520 kV/m','四分裂 1180 kV/m'});
    save_png(f,FIGD,'导线表面电场方向分布');
catch ME, fprintf('[FAIL] 1-4 %s\n',ME.message); close all; end

% ---- 1-5 变压器励磁涌流极坐标展开 ----
try
    th = linspace(0,2*pi,1441); s = sin(th);
    iin = 640*max(s-0.30,0).^1.5 + 150*max(-s-0.62,0).^1.5;   % 合闸涌流
    ist = 92*abs(s);                                          % 稳态励磁电流
    f = ml_fig(PP,100,90); pax = axp(f); hold(pax,'on');
    polarplot(pax,th,iin,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(2,:));
    polarplot(pax,th,ist,'-','LineWidth',1.3,'Color',C(1,:));
    rlim(pax,[0 900]);
    lgp(pax,PP,{'空载合闸涌流','稳态励磁电流'});
    save_png(f,FIGD,'变压器励磁涌流极坐标展开');
catch ME, fprintf('[FAIL] 1-5 %s\n',ME.message); close all; end