一种变频器抗晃电装置的制造方法
一种变频器抗晃电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及自动化控制领域，特别涉及一种变频器抗晃电装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，从节能及电动机运行安全方面考虑，一些功率较大的电动机都会采用变频器来进行驱动与保护控制，但现实中常常由于电网电压波动或电网失电(即晃电现象)而引起变频器自身的保护动作导致低压电动机停机，进而导致连续生产过程紊乱，给企业造成生产事故和巨大的损失。
[0003]目前很多变频器采取的办法是使用不间断电源或直流不间断电源来给变频器直流回路提供后备电源，此种方案在小功率机器上可行性很高，但在大功率设备中很难实施，主要是由于成本太高，安装繁琐。
【实用新型内容】
[0004]本申请实施例的目的在于提供一种变频器抗晃电装置，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
[0005]本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置是这样实现的:
[0006]一种变频器抗晃电装置，所述装置包括:中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。
[0007]优选地，所述直流母线电压检测单元具体包括:
[0008]电压检测模块，用来检测变频器的直流母线电压；
[0009]第一电压阈值设置模块，用来预先设置第一电压阈值；
[0010]第二电压阈值设置模块，用来预先设置第二电压阈值；
[0011]欠压指令处理模块，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。
[0012]优选地，所述第一电压阈值小于第二电压阈值。
[0013]优选地，所述中央控制单元具体包括:
[0014]信息接收模块，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令；
[0015]控制模块，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。
[0016]优选地，所述能量回馈单元用来将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。
[0017]优选地，所述装置还包括制动单元，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。
[0018]本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
【附图说明】
[0019]图1为本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置的功能模块图；
[0020]图2为本申请一优选实施例中直流母线电压检测单元的功能模块图；
[0021]图3为本申请一优选实施例中中央控制单元的功能模块图；
[0022]图4为本申请一优选实施例提供的一种变频器抗晃电装置。
【具体实施方式】
[0023]本申请实施例提供一种变频器抗晃电装置。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置的功能模块图。如图1所示，所述装置包括:中央控制单元100，直流母线电压检测单元200，能量回馈单元300，所述直流母线电压检测单元100的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元100的输出端与中央控制单元200相连接，所述中央控制单元200与直流母线电压检测单元100和变频器相连接，所述能量回馈单元300连接于变频器与电机之间。
[0025]图2为本申请一优选实施例中直流母线电压检测单元的功能模块图。如图2所示，所述直流母线电压检测单元200具体包括:
[0026]电压检测模块201，用来检测变频器的直流母线电压；
[0027]第一电压阈值设置模块202，用来预先设置第一电压阈值；
[0028]第二电压阈值设置模块203，用来预先设置第二电压阈值；
[0029]欠压指令处理模块204，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。
[0030]所述第一电压阈值小于第二电压阈值。
[0031]图3为本申请一优选实施例中中央控制单元的功能模块图。如图3所示，所述中央控制单元100具体包括:
[0032]信息接收模块101，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令；
[0033]控制模块102，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。
[0034]下面将详细叙述本申请提供的一种变频器抗晃电装置的工作流程。
[0035]变频器在工作时，往往需要直流母线给其提供正常的工作电压。然而当出现晃电现象时，提供给变频器的直流母线电压往往也会受到影响，具体表现为直流母线电压会下跌。如果变频器工作在欠压的情况下，会对变频器造成损伤。那么当直流母线电压下跌至一定值后，变频器便会启动电压保护动作，自动停止工作。这样一来与变频器相连的电机也会停止工作，从而给企业造成不可估量的损失。本申请实施例可以通过直流母线电压检测单元200时刻对变频器的直流母线进行监控，并且可以通过第二电压阈值设置模块203将变频器正常工作时的电压设置为第二阈值电压，通过第一电压阈值设置模块202设置第一阈值电压。所述第一阈值电压小于第 二阈值电压。当变频器的直流母线电压低于第一阈值电压时，则说明此时发生了晃电现象，供给变频器的直流母线电压正在降低。那么，当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，可以通过欠压指令处理模块204向中央控制单元100发送欠压指令。
[0036]中央控制单元100中的信息接收模块101接收到欠压指令处理模块204发来的欠压指令后，可以响应于该指令，通过控制模块102向变频器下达降速指令。变频器接收到降速指令后，会按照预设的速度进行降速。在降速过程中，电机相比于降速之前，可以产生多余的部分再生能量，这部分再生能量可以通过回馈单元300将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。变频器接收到这部分再生能量后，可以工作在借能模式下，此时变频器的直流母线电压会持续上升，以维持变频器的正常功能，不会让变频器因为过度欠压而停止运行。
[0037]如果主电源持续受到晃电影响，那么变频器就会持续降速，通过降速所产生的再生能量来维持直流母线电压的稳定。当主电源恢复正常，晃电现象消除时，变频器的直流母线电压会恢复到原先的正常工作电压。此时，直流母线电压检测单元200可以检测到变频器的直流母线电压已经达到第二阈值电压，说明此刻主电源已经不再受到晃电影响，已经恢复正常。那么直流母线电压检测单元200中的欠压指令处理模块204则可以向中央控制单元100发送解除欠压指令。
[0038]中央控制单元100中的信息接收模块101接收到所述解除欠压指令后，可以通过控制模块102向变频器下达提速指令。此时，当主电源不再受到晃电影响时，变频器则不需要持续降速来维持直流母线电压的稳定。变频器接收到控制模块102下达的提速指令后，可以将速度逐步提升至正常工作时预设的速度。这样，变频器则可以实现抗晃电的工作流程。
[0039]图4为本申请一优选实施例提供的一种变频器抗晃电装置。如图4所示，所述变频器抗晃电装置除了包括中央控制单元100，直流母线电压检测单元200和能量回馈单元300夕卜，还可以包括制动单元400，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。当变频器接收到降速指令时，变频器会进入借能模式。然而在借能模式中，有时会出现负载惯性过大，导致能量回馈单元300回馈的能量比较多的情况。在这种情况下，变频器的直流母线电压会较快速地增长，从而会超过变频器能承受的电压范围，可能会造成变频器故障。为了避免这种情况的产生，本申请一优选实施例则可以增加制动单元400，该制动单元可以由常见的分压电路构成，当变频器的直流母线电压超过预设阈值时，可以对直流母线电压进行分压，从而降低变频器的电压负载，避免故障的产生。
[0040]本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
[0041]通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
【主权项】
1.一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述装置包括:中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。2.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述直流母线电压检测单元具体包括: 电压检测模块，用来检测变频器的直流母线电压； 第一电压阈值设置模块，用来预先设置第一电压阈值； 第二电压阈值设置模块，用来预先设置第二电压阈值； 欠压指令处理模块，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。3.如权利要求2所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述第一电压阈值小于第二电压阈值。4.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述中央控制单元具体包括: 信息接收模块，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令； 控制模块，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。5.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述能量回馈单元用来将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。6.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述装置还包括制动单元，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。
【专利摘要】本申请提供一种变频器抗晃电装置。所述装置包括：中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
【IPC分类】H02P27/04
【公开号】CN204696978
【申请号】CN201520255580
【发明人】满建江, 范瑞, 孔祥玉, 赵怀玉
【申请人】山东创恒科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月23日
【技术领域】
[0001]本申请涉及自动化控制领域，特别涉及一种变频器抗晃电装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，从节能及电动机运行安全方面考虑，一些功率较大的电动机都会采用变频器来进行驱动与保护控制，但现实中常常由于电网电压波动或电网失电(即晃电现象)而引起变频器自身的保护动作导致低压电动机停机，进而导致连续生产过程紊乱，给企业造成生产事故和巨大的损失。
[0003]目前很多变频器采取的办法是使用不间断电源或直流不间断电源来给变频器直流回路提供后备电源，此种方案在小功率机器上可行性很高，但在大功率设备中很难实施，主要是由于成本太高，安装繁琐。
【实用新型内容】
[0004]本申请实施例的目的在于提供一种变频器抗晃电装置，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
[0005]本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置是这样实现的:
[0006]一种变频器抗晃电装置，所述装置包括:中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。
[0007]优选地，所述直流母线电压检测单元具体包括:
[0008]电压检测模块，用来检测变频器的直流母线电压；
[0009]第一电压阈值设置模块，用来预先设置第一电压阈值；
[0010]第二电压阈值设置模块，用来预先设置第二电压阈值；
[0011]欠压指令处理模块，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。
[0012]优选地，所述第一电压阈值小于第二电压阈值。
[0013]优选地，所述中央控制单元具体包括:
[0014]信息接收模块，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令；
[0015]控制模块，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。
[0016]优选地，所述能量回馈单元用来将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。
[0017]优选地，所述装置还包括制动单元，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。
[0018]本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
【附图说明】
[0019]图1为本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置的功能模块图；
[0020]图2为本申请一优选实施例中直流母线电压检测单元的功能模块图；
[0021]图3为本申请一优选实施例中中央控制单元的功能模块图；
[0022]图4为本申请一优选实施例提供的一种变频器抗晃电装置。
【具体实施方式】
[0023]本申请实施例提供一种变频器抗晃电装置。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种变频器抗晃电装置的功能模块图。如图1所示，所述装置包括:中央控制单元100，直流母线电压检测单元200，能量回馈单元300，所述直流母线电压检测单元100的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元100的输出端与中央控制单元200相连接，所述中央控制单元200与直流母线电压检测单元100和变频器相连接，所述能量回馈单元300连接于变频器与电机之间。
[0025]图2为本申请一优选实施例中直流母线电压检测单元的功能模块图。如图2所示，所述直流母线电压检测单元200具体包括:
[0026]电压检测模块201，用来检测变频器的直流母线电压；
[0027]第一电压阈值设置模块202，用来预先设置第一电压阈值；
[0028]第二电压阈值设置模块203，用来预先设置第二电压阈值；
[0029]欠压指令处理模块204，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。
[0030]所述第一电压阈值小于第二电压阈值。
[0031]图3为本申请一优选实施例中中央控制单元的功能模块图。如图3所示，所述中央控制单元100具体包括:
[0032]信息接收模块101，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令；
[0033]控制模块102，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。
[0034]下面将详细叙述本申请提供的一种变频器抗晃电装置的工作流程。
[0035]变频器在工作时，往往需要直流母线给其提供正常的工作电压。然而当出现晃电现象时，提供给变频器的直流母线电压往往也会受到影响，具体表现为直流母线电压会下跌。如果变频器工作在欠压的情况下，会对变频器造成损伤。那么当直流母线电压下跌至一定值后，变频器便会启动电压保护动作，自动停止工作。这样一来与变频器相连的电机也会停止工作，从而给企业造成不可估量的损失。本申请实施例可以通过直流母线电压检测单元200时刻对变频器的直流母线进行监控，并且可以通过第二电压阈值设置模块203将变频器正常工作时的电压设置为第二阈值电压，通过第一电压阈值设置模块202设置第一阈值电压。所述第一阈值电压小于第 二阈值电压。当变频器的直流母线电压低于第一阈值电压时，则说明此时发生了晃电现象，供给变频器的直流母线电压正在降低。那么，当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，可以通过欠压指令处理模块204向中央控制单元100发送欠压指令。
[0036]中央控制单元100中的信息接收模块101接收到欠压指令处理模块204发来的欠压指令后，可以响应于该指令，通过控制模块102向变频器下达降速指令。变频器接收到降速指令后，会按照预设的速度进行降速。在降速过程中，电机相比于降速之前，可以产生多余的部分再生能量，这部分再生能量可以通过回馈单元300将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。变频器接收到这部分再生能量后，可以工作在借能模式下，此时变频器的直流母线电压会持续上升，以维持变频器的正常功能，不会让变频器因为过度欠压而停止运行。
[0037]如果主电源持续受到晃电影响，那么变频器就会持续降速，通过降速所产生的再生能量来维持直流母线电压的稳定。当主电源恢复正常，晃电现象消除时，变频器的直流母线电压会恢复到原先的正常工作电压。此时，直流母线电压检测单元200可以检测到变频器的直流母线电压已经达到第二阈值电压，说明此刻主电源已经不再受到晃电影响，已经恢复正常。那么直流母线电压检测单元200中的欠压指令处理模块204则可以向中央控制单元100发送解除欠压指令。
[0038]中央控制单元100中的信息接收模块101接收到所述解除欠压指令后，可以通过控制模块102向变频器下达提速指令。此时，当主电源不再受到晃电影响时，变频器则不需要持续降速来维持直流母线电压的稳定。变频器接收到控制模块102下达的提速指令后，可以将速度逐步提升至正常工作时预设的速度。这样，变频器则可以实现抗晃电的工作流程。
[0039]图4为本申请一优选实施例提供的一种变频器抗晃电装置。如图4所示，所述变频器抗晃电装置除了包括中央控制单元100，直流母线电压检测单元200和能量回馈单元300夕卜，还可以包括制动单元400，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。当变频器接收到降速指令时，变频器会进入借能模式。然而在借能模式中，有时会出现负载惯性过大，导致能量回馈单元300回馈的能量比较多的情况。在这种情况下，变频器的直流母线电压会较快速地增长，从而会超过变频器能承受的电压范围，可能会造成变频器故障。为了避免这种情况的产生，本申请一优选实施例则可以增加制动单元400，该制动单元可以由常见的分压电路构成，当变频器的直流母线电压超过预设阈值时，可以对直流母线电压进行分压，从而降低变频器的电压负载，避免故障的产生。
[0040]本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
[0041]通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
【主权项】
1.一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述装置包括:中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。2.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述直流母线电压检测单元具体包括: 电压检测模块，用来检测变频器的直流母线电压； 第一电压阈值设置模块，用来预先设置第一电压阈值； 第二电压阈值设置模块，用来预先设置第二电压阈值； 欠压指令处理模块，用来当检测的直流母线电压低于所述第一电压阈值时，向中央控制单元发送欠压指令；当检测的直流母线电压等于所述第二电压阈值时，向中央控制单元发送解除欠压指令。3.如权利要求2所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述第一电压阈值小于第二电压阈值。4.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述中央控制单元具体包括: 信息接收模块，用来接收直流母线电压检测单元发来的欠压指令和解除欠压指令； 控制模块，用来当接收到欠压指令时，向变频器下达降速指令；当接收到解除欠压指令时，向变频器下达提速指令。5.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述能量回馈单元用来将变频器降速后电机产生的再生能量回馈至变频器中，以维持直流母线电压的稳定。6.如权利要求1所述的一种变频器抗晃电装置，其特征在于，所述装置还包括制动单元，所述制动单元与变频器相连接，用来监控变频器的直流母线电压，当直流母线电压高于预设阈值时，对直流母线电压进行分压处理。
【专利摘要】本申请提供一种变频器抗晃电装置。所述装置包括：中央控制单元，直流母线电压检测单元，能量回馈单元，所述直流母线电压检测单元的输入端与变频器的直流母线相连接，所述直流母线电压检测单元的输出端与中央控制单元相连接，所述中央控制单元与直流母线电压检测单元和变频器相连接，所述能量回馈单元连接于变频器与电机之间。本申请提供的一种变频器抗晃电装置，通过对变频器进行降速操作，利用电机降速过程中产生的能量对变频器进行回馈，从而可以保证变频器的直流母线电压维持平稳。这样能够避免变频器因欠压而停止工作，在不附加额外储能设备的情况下，解决变频器的晃电问题。
【IPC分类】H02P27/04
【公开号】CN204696978
【申请号】CN201520255580
【发明人】满建江, 范瑞, 孔祥玉, 赵怀玉
【申请人】山东创恒科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月23日
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