CN216216109U - 一种改进型单相罩极异步电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种改进型单相罩极异步电动机，涉及电机制造技术领域，包括主定子组件、副定子组件、转子组件19、前支架7、后支架6和一对支架固定螺杆5；所述副定子组件插装在主定子组件的下部；所述转子组件19穿装在主定子组件的上部，其两端分别安装前支架组件7和后支架6；所述主定子组件包括主定子铁芯4和一组粗线径短路环以及一组细线径短路环；具有既能改善主定子铁芯气隙磁密波形、降低漏磁量、提高主定子铁芯中部有效导磁体积，又能增大电机启动转矩、改善电机运行平稳性、提高电机效率、且生产成本较低等特点，可用作烤箱、微波炉、换气扇、炸锅机等电器的动力源。

Description

一种改进型单相罩极异步电动机

技术领域

本实用新型涉及电机制造技术领域，特别是一种改进型单相罩极异步电动机。

背景技术

单相罩极电机是一种单相交流异步鼠笼式电机，简称单相罩极电机，因其结构简单、运行可靠、制作方便、适于大批量自动化生产而大量用于小家电行业，如作为烤箱、微波炉、换气扇、炸锅机等电器的动力源。

目前市面上的罩极电机主要有圆形58、82、84和方形48、60、61、 62、63、64、72等不同规格系列，各小家电厂家根据电器所需的动力要求，选用不同系列及型号。因不同的电器对电机动力性能要求也不同，随着家电行业不断发展，对电机性能的要求提供了更高的要求，故以上规格系列的罩极电机已很难满足不同家电行业的更高需求。

近年来，各种电机材料价格不断上涨，电机行业材料成本同步攀升，严重的压缩了电机行业的利润及生存空间。

现有技术中，方形单相罩极异步电动机的主定子铁芯上，通常设有一个磁桥和一个与之呈中心对称分布的配套磁桥；同时，开设有二个大小一致的短路环孔和与之配套的、大小一致的二个短路环配套槽，且还开设有与之呈中心对称分布的二个大小一致的配套短路环孔及与之配套的、大小一致的二个配套短路环配套槽，用于安装四个线径相同的短路环，从而形成2个磁桥和4个大小一致的短路环方案。这种方案的单相罩极异步电机，其气隙磁密波形崎形较严重，漏磁较大，电机运行振动较大，启动性能较差。同时，主定子铁芯的支架安装孔均为通孔，由于定位柱上的凸台需要抵进该通孔，进而致使主定子铁芯中部的支架安装孔也比螺钉大很多，故电机主定子铁芯中部导磁空间没有得到充分利用。

中国专利(专利申请号为201521130664.6)公开的““一种罩极异步电动机”，包括定子、铁芯、绕组、副定子、线圈骨架、引出线、上端盖、转子、轴承、机壳装置、下端盖和风叶，所述定子与铁芯相连接，所述定子位于机壳装置的内侧位置，所述绕组安装在铁芯的外侧位置，所述转子固定在绕组的内侧位置，所述轴承位于转子上，所述引出线安装在线圈骨架的下方位置，所述上端盖固定在轴承的外侧位置，所述上端盖和下端盖均安装在机壳装置上，所述下端盖位于上端盖的右侧位置，所述下端盖与风叶相连接，所述风叶固定在机壳装置的内侧位置。该罩极异步电动机，运行稳定，设置的特质转子和轴承设备，运行效率比较快，设置的防尘装置，不易造成灰尘堵塞，节约成本，省时省事。

另一中国专利(专利申请号为201820877048.4)公开的““一种异形的罩极异步电动机定子”，包括定子主体，定子主体由硅钢片扣叠而成，定子主体包括转子区及线圈绕组区，硅钢片上加工有气隙孔、安装孔，气隙孔的孔径与转子区匹配，安装孔用于安装支架以固定转子，启动环为闭环，安装于定子的磁极上，启动环共两组，在定子主体上呈中心对称分布，定子主体的端部为切削部；定子主体的端部进行切削，节省了部分的材料，降低了制造成本，同时，电机整体尺寸有所缩减，实际安装也更加方便，把启动环的截面尺寸增大，以达到增加启动磁通量，使得电机具有更好的启动性能。

还有中国专利(专利申请号为202011129607.1)公开的““一种罩极电机定子冲片”，包括冲片本体，冲片本体开设有供绕线架置入的安装槽以及供转子铁芯穿过的内孔，还包括至少两个弧口，弧口与内孔同心设置并关于内孔的圆点中心对称，弧口避让并远离冲片本体与内孔之间的最薄处，且弧口的一端部与冲片本体的对称轴线的夹角范围在4°至10°之间，该端部具体是靠近的冲片本体的对称轴线的一端，在相同尺寸和相同材料下的定子冲片，大限度的给冲片本体的内孔两侧、冲片本体上的短路环孔预留壁厚，保证冲片本体的结构强度，同时，能够在定子冲片上大限度的扩大内孔，从而相对的增加转子最大外径，在不增加电机叠厚以及电机外形尺寸的情况下，大限度的提高电机功率。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既能改善主定子铁芯气隙磁密波形、降低漏磁量、提高主定子铁芯中部有效导磁体积，又能增大电机启动转矩、改善电机运行平稳性、提高电机效率、且生产成本较低的单相罩极异步电动机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是设计一种改进型单相罩极异步电动机：包括主定子组件、副定子组件、转子组件19、前支架7、后支架6和一对支架固定螺杆5；所述副定子组件插装在主定子组件的下部；所述转子组件19穿装在主定子组件的上部，其两端分别安装前支架7和后支架6；所述主定子组件包括主定子铁芯4和一组粗线径短路环以及一组细线径短路环；所述主定子铁芯4的上部中间开设有转子孔22，并在其两边分别开设有支架安装孔21；所述主定子铁芯4 的下部呈“П”状，在其“П”状内侧两边的下部分别开设有对称的副定子铁芯槽28；

A、在所述转子孔22的左上壁部位，自下而上依次开设有小线径短路环孔29和大线径短路环孔30，并分别通过小线径短路环连通槽23和大线径短路环连通槽24连通转子孔22；在所述主定子铁芯4的左上边缘的中左部位，自左而中依次开设有小线径短路环配套槽31和大线径短路环配套槽32；

B、在所述转子孔22的右下壁部位，自上而下依次开设有配套小线径短路环孔34和配套大线径短路环孔35，并分别通过配套小线径短路环连通槽27和配套大线径短路环连通槽26连通转子孔22；在所述“П”状内侧的右上边的右部位，自右向左依次开设有配套小线径短路环配套槽36 和配套大线径短路环配套槽37；

C、所述大线径短路环孔30、大线径短路环连通槽24、大线径短路环配套槽32、小线径短路环孔29、小线径短路环连通槽23、小线径短路环配套槽31分别与配套大线径短路环孔35、配套大线径短路环连通槽26、配套大线径短路环配套槽37、配套小线径短路环孔34、配套小线径短路环连通槽27、配套小线径短路环配套槽36呈中心对称分布；

D、小线径的铜线绕过小线径短路环孔29和小线径短路环配套槽31 后连成回路，形成小线径短路环8；大线径的铜线绕过大线径短路环孔30 和大线径短路环配套槽32后连成回路，形成大线径短路环9；小线径的铜线绕过配套小线径短路环孔34和配套小线径短路环配套槽36后连成回路，形成配套小线径短路环15；大线径的铜线绕过配套大线径短路环孔 35和配套大线径短路环配套槽37后连成回路，形成配套大线径短路环14。

进一步地：

a、在所述主定子铁芯4上边缘的中部向左，依次开设有小磁桥槽11 和大磁桥槽10，所述大磁桥槽10大于小磁桥槽11；

b、在所述“П”状内侧的上边中部向右，依次开设有配套小磁桥槽 12和配套大磁桥槽13，所述配套大磁桥槽13大于配套小磁桥槽12；

c、所述小磁桥槽11和大磁桥槽10分别与配套小磁桥槽12、配套大磁桥槽13呈中心对称分布。

所述小磁桥槽11和大磁桥槽10均为圆弧形槽，其圆弧直径分别为 1.5-2.0mm和2.5-3.5mm。

优化地，小磁桥槽11和大磁桥槽10的圆弧直径分别为1.8mm和 3.0mm。

所述主定子铁芯4上的支架安装孔21为两端孔径大的支架安装大孔 21-2和中间孔径小的支架安装小孔21-1构成的双向台阶通孔。

所述小线径短路环8和配套小线径短路环15的直径为1.5-2.1mm；所述大线径短路环9和配套大线径短路环14的直径为2.2-3.0mm。

优化地，所述小线径短路环8和配套小线径短路环15的直径为 2.0mm；所述大线径短路环9和配套大线径短路环14的直径为2.5mm。

在所述转子孔22的右上壁部位以及左下壁部位分别开设有呈中心对称分布的圆弧凹槽25，该圆弧凹槽25的弧度为20-40°，深度为0.2-0.8mm。

优化地，所述圆弧凹槽25的弧度为30°，深度为0.5mm。

所述支架安装大孔21-2的直径为5.5-6.5mm、深度为2-4mm，支架安装小孔21-1的直径为3.5-4.5mm。

优化地，所述支架安装大孔21-2的直径为6.3mm、深度为3mm，支架安装小孔21-1的直径为4.3mm。

所述主定子铁芯4的左右宽度S为60mm、上下高度L为58mm，转子孔22的直径为30.8mm。

所述副定子铁芯槽28的上下长度H为14mm。

本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，与同类电机相比，具有以下优点：

一是本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，其主定子铁芯对称地设有一对用于穿装一大一小线径的短路环孔和相应的短路环配套槽，形成了呈中心对称分布的、线径一大一小的两组短路环(即：线径二大二小的四个短路环)，因而，改善了铁芯的气隙磁密波形，增大了电机的启动转矩，提高了电机的启动性能，并降低了短路环所产生的铜损，进而，降低了短路环的用铜量，节省了生产成本；

二是本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，其主定子铁芯对称地设有一对一大一小的(即：二大二小的4个)磁桥，因而，进一步改善了铁芯的气隙磁密波形，降低了铁芯的漏磁，从而，使得电机运行更平稳，噪声更低，同时还提高了电机效率，并进一步改善了电机的启动性能；

三是本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，其主定子铁芯的支架安装孔采用了独特的双向阶梯孔设计，充分利用了主定子铁芯的导磁体积 (相比于现有同类电机的孔径较大的直通形支架安装孔，该孔的中间段的孔径较小，因而，其主定子铁芯的导磁体积相对有所增大)，有效降低了磁阻，从而降低了励磁电流，提高了电机效率；

四是本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，其主定子铁芯的外形尺寸要小些，其主定子冲片面积是现有同规格电机(现有61系列罩极异步电动机定子冲片的外形尺寸为61mm×60.5mm，转子孔直径为Φ30mm) 的主定子冲片的94.3％，故节省了硅钢片的材料用量，从而降低了生产成本；

五是本实用新型的改进型单相罩极异步电动机的副定子宽度(即：上下尺寸)为14mm，较现有61系列罩极异步电动机冲片副定子宽度14.5mm 有所降低，因而，可降低主绕组漆包线的单匝长度，从而降低了漆包线的用量，也降低了铜耗，进而进一步降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的主视示意图；

图2是本实用新型删除副定子组件后沿A-A轴线的左剖视示意图；

图3是本实用新型的主定子组件的主视示意图；

图4是本实用新型的主定子组件的左视局部剖示意图；

图5是本实用新型的主、副定子铁芯和转子铁芯的主视示意图；

图6是本实用新型的主定子铁芯的中间冲片的主视示意图；

图7是本实用新型的主定子铁芯的两端冲片的主视示意图。

图中：1是绕线架，2是绕组线包，3是副定子铁芯，4是主定子铁芯，5是支架固定螺杆，6是后支架，7是前支架，8是小线径短路环，9是大线径短路环，10是大磁桥槽，11是小磁桥槽，12是配套小磁桥槽，13 是配套大磁桥槽，14是配套大线径短路环，15是配套小线径短路环，16 是定子冲片铆接点，17是转子轴，18是前支架安装定位柱，19是转子组件，20是后支架安装定位柱，21是支架安装孔(其中：21-1是支架安装小孔，21-2是支架安装大孔)，22是转子孔，23是小线径短路环连通槽， 24是大线径短路环连通槽，25是圆弧凹槽，26是配套大线径短路环连通槽，27是配套小线径短路环连通槽，28是副定子铁芯槽，29是小线径短路环孔，30是大线径短路环孔，31是小线径短路环配套槽，32是大线径短路环配套槽，33是转子铁芯，34是配套小线径短路环孔，35是配套大线径短路环孔，36是配套小线径短路环配套槽，37是配套大线径短路环配套槽，S是主定子铁芯4的左右宽度，L是主定子铁芯4的上下高度， H是副定子铁芯槽28的上下长度。

具体实施方式

以下结合实施例，对本实用新型作进一步的说明。下面的说明是以例举的方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

本实施例的改进型单相罩极异步电动机，是由主定子组件、副定子组件、转子组件19、前支架7、后支架6和一对支架固定螺杆5构成。

主定子组件是由主定子铁芯4、小线径短路环8、大线径短路环9、配套小线径短路环15和配套大线径短路环14构成。主定子铁芯4的左右宽度S为60mm、上下高度L为58mm。

主定子铁芯4是由多片主定子冲片叠装、并经多个定子冲片铆接点16铆接成整体，从其正面来看，大致分为上下两部分：其上部中间开设有用于穿装转子组件19的转子孔22(该转子孔22的直径，本实施例为 30.8mm)，在该转子孔22的两边，分别开设有支架安装孔21；其下部呈“П”状(即：“门”字状)，在其“П”状内侧两边的下部分别开设有对称的、用于插装副定子组件的副定子铁芯槽28(该副定子铁芯槽28的上下长度H，本实施例为14mm)。

在转子孔22的右上壁部位以及左下壁部位分别开设有呈中心对称分布的圆弧凹槽25，该圆弧凹槽25的弧度为20-40°(本实施例为30°)，深度为0.2-0.8mm(本实施例为0.5mm)。

在主定子铁芯4上的转子孔22的左上壁部位，自下而上依次开设有小线径短路环孔29和大线径短路环孔30，并分别通过小线径短路环连通槽23和大线径短路环连通槽24连通转子孔22；在主定子铁芯4的左上边缘的中左部位，自左而中依次开设有小线径短路环配套槽31和大线径短路环配套槽32。

在主定子铁芯4上的转子孔22的右下壁部位，自上而下依次开设有配套小线径短路环孔34和配套大线径短路环孔35，并分别通过配套小线径短路环连通槽27和配套大线径短路环连通槽26连通转子孔22；在主定子铁芯4下部“П”状内侧的右上边的右部位，自右向左依次开设有配套小线径短路环配套槽36和配套大线径短路环配套槽37。

主定子铁芯4上的大线径短路环孔30、大线径短路环连通槽24、大线径短路环配套槽32、小线径短路环孔29、小线径短路环连通槽23、小线径短路环配套槽31分别与配套大线径短路环孔35、配套大线径短路环连通槽26、配套大线径短路环配套槽37、配套小线径短路环孔34、配套小线径短路环连通槽27、配套小线径短路环配套槽36呈中心对称分布。

在主定子铁芯4上，小线径(本实施例的直径为2.0mm)的铜线绕过小线径短路环孔29和小线径短路环配套槽31后连成回路，形成小线径短路环8；大线径(本实施例的直径为2.5mm)的铜线绕过大线径短路环孔 30和大线径短路环配套槽32后连成回路，形成大线径短路环9；小线径 (本实施例的直径为2.0mm)的铜线绕过配套小线径短路环孔34和配套小线径短路环配套槽36后连成回路，形成配套小线径短路环15；大线径 (本实施例的直径为2.5mm)的铜线绕过配套大线径短路环孔35和配套大线径短路环配套槽37后连成回路，形成配套大线径短路环14。如此，在主定子铁芯4上形成呈中心对称分布的、线径一大一小的两组短路环 (即：每组两个、共计四个短路环)。

在主定子铁芯4上边缘的中部向左，依次开设有圆弧形的小磁桥槽 11(本实施例的该圆弧直径为1.8mm)和圆弧形的大磁桥槽10(本实施例的该圆弧直径为3.0mm)。

在主定子铁芯4下部“П”状内侧的上边中部向右，依次开设有圆弧形的配套小磁桥槽12(本实施例的该圆弧直径为1.8mm)和圆弧形的配套大磁桥槽13(本实施例的该圆弧直径为3.0mm)。

上面的小磁桥槽11和大磁桥槽10分别与配套小磁桥槽12、配套大磁桥槽13呈中心对称分布，形成一对一大一小(即：共计4个)的磁桥。

副定子组件是由绕线架1、绕组线包2和副定子铁芯3构成，绕组线包2绕装在绕线架1上，绕线架1套装在副定子铁芯3上，副定子铁芯3 插装在主定子铁芯4下部“П”状内侧两边的副定子铁芯槽28中。

转子组件19是由转子铁芯33、铸铝鼠笼导条(附图中未标出)、电机轴17和其它辅助零件(附图中未标出)构成。

前支架7的中间带有转子轴17的前端轴承，其两端的支耳分别设置有前支架安装定位柱18，该前支架安装定位柱18的后端(即：附图2中的右端)设置有直径缩小的凸台，在该凸台的中间开设有螺孔(也可为通孔)；

后支架6的中间带有转子轴17的后端轴承，其两端的支耳分别设置有后支架安装定位柱20，该后支架安装定位柱20的前端(即：附图2中的左端)设置有直径缩小的凸台，在该凸台的中间开设有通孔(注意：当前支架安装定位柱18上的孔为螺孔时，该孔为通孔；当前支架安装定位柱18上的孔为通孔时，该孔为螺孔)。

主定子铁芯4上的支架安装孔21是由两端孔径大的支架安装大孔 21-2和中间孔径小的支架安装小孔21-1构成的双向台阶通孔，支架安装大孔21-2的直径为5.5-6.5mm(本实施例为6.3mm)、深度为2-4mm(本实施例为3mm，采用6片0.5mm厚的冲片)，支架安装小孔21-1的直径为 3.5-4.5mm(本实施例4.3mm)。

装配时，先将前支架7两侧的前支架安装定位柱18后端的凸台卡入主定子铁芯4左侧面的两个支架安装大孔21-2中；接着将转子组件19的转子轴17的左端(即：前端)由主定子铁芯4右侧面上的转子孔22依次穿过主定子铁芯4上的转子孔22和前支架7中的前端轴承(附图中未画出)，同时转子铁芯33也被装入主定子铁芯4上的转子孔22中；再将后支架6中的后端轴承(附图中未画出)套装在转子轴17的右端(即：后端)上，紧接着将后支架6两侧的后支架安装定位柱20卡入主定子铁芯 4右侧面的两个支架安装大孔21-2中；然后将两颗支架固定螺杆5依次穿过后支架6的后支架安装定位柱20的螺栓孔、主定子铁芯4上的支架安装小孔21-1，最后将支架固定螺杆5旋入前支架7的前支架安装定位柱 18的螺纹孔中。转子轴17上设有轴向定位的辅助零件(附图中未画出)。

转子铁芯33的直径为30.2mm，其外柱面与内孔直径30.8mm的转子孔22的内壁之间的间隙构成第一气隙，与深度为0.5mm的圆弧凹槽25 之间的间隙构成第二气隙。

本实用新型的改进型单相罩极异步电动机，可用作烤箱、微波炉、换气扇、炸锅机等电器的动力源。

Claims (10)

1.一种改进型单相罩极异步电动机，包括主定子组件、副定子组件、转子组件(19)、前支架(7)、后支架(6)和一对支架固定螺杆(5)，所述副定子组件插装在主定子组件的下部；所述转子组件(19)穿装在主定子组件的上部，其两端分别安装前支架(7)和后支架(6)；其特征在于：所述主定子组件包括主定子铁芯(4)和一组粗线径短路环以及一组细线径短路环；所述主定子铁芯(4)的上部中间开设有转子孔(22)，并在其两边分别开设有支架安装孔(21)；所述主定子铁芯(4)的下部呈“П”状，在其“П”状内侧两边的下部分别开设有对称的副定子铁芯槽(28)；

A、在所述转子孔(22)的左上壁部位，自下而上依次开设有小线径短路环孔(29)和大线径短路环孔(30)，并分别通过小线径短路环连通槽(23)和大线径短路环连通槽(24)连通转子孔(22)；在所述主定子铁芯(4)的左上边缘的中左部位，自左而中依次开设有小线径短路环配套槽(31)和大线径短路环配套槽(32)；

B、在所述转子孔(22)的右下壁部位，自上而下依次开设有配套小线径短路环孔(34)和配套大线径短路环孔(35)，并分别通过配套小线径短路环连通槽(27)和配套大线径短路环连通槽(26)连通转子孔(22)；在所述“П”状内侧的右上边的右部位，自右向左依次开设有配套小线径短路环配套槽(36)和配套大线径短路环配套槽(37)；

C、所述大线径短路环孔(30)、大线径短路环连通槽(24)、大线径短路环配套槽(32)、小线径短路环孔(29)、小线径短路环连通槽(23)、小线径短路环配套槽(31)分别与配套大线径短路环孔(35)、配套大线径短路环连通槽(26)、配套大线径短路环配套槽(37)、配套小线径短路环孔(34)、配套小线径短路环连通槽(27)、配套小线径短路环配套槽(36)呈中心对称分布；

D、小线径的铜线绕过小线径短路环孔(29)和小线径短路环配套槽(31)后连成回路，形成小线径短路环(8)；大线径的铜线绕过大线径短路环孔(30)和大线径短路环配套槽(32)后连成回路，形成大线径短路环(9)；小线径的铜线绕过配套小线径短路环孔(34)和配套小线径短路环配套槽(36)后连成回路，形成配套小线径短路环(15)；大线径的铜线绕过配套大线径短路环孔(35)和配套大线径短路环配套槽(37)后连成回路，形成配套大线径短路环(14)。

2.根据权利要求1所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：

a、在所述主定子铁芯(4)上边缘的中部向左，依次开设有小磁桥槽(11)和大磁桥槽(10)，所述大磁桥槽(10)大于小磁桥槽(11)；

b、在所述“П”状内侧的上边中部向右，依次开设有配套小磁桥槽(12)和配套大磁桥槽(13)，所述配套大磁桥槽(13)大于配套小磁桥槽(12)；

c、所述小磁桥槽(11)和大磁桥槽(10)分别与配套小磁桥槽(12)、配套大磁桥槽(13)呈中心对称分布。

3.根据权利要求1或2所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述主定子铁芯(4)上的支架安装孔(21)为两端孔径大的支架安装大孔(21-2)和中间孔径小的支架安装小孔(21-1)构成的双向台阶通孔。

4.根据权利要求3所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：在所述转子孔(22)的右上壁部位以及左下壁部位分别开设有呈中心对称分布的圆弧凹槽(25)，该圆弧凹槽(25)的弧度为20-40°，深度为0.2-0.8mm。

5.根据权利要求4所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述小线径短路环(8)和配套小线径短路环(15)的线径为1.5-2.1mm；所述大线径短路环(9)和配套大线径短路环(14)的线径为2.2-3.0mm。

6.根据权利要求5所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述小线径短路环(8)和配套小线径短路环(15)的线径为2.0mm；所述大线径短路环(9)和配套大线径短路环(14)的线径为2.5mm。

7.根据权利要求6所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述圆弧凹槽(25)的弧度为30°，深度为0.5mm。

8.根据权利要求7所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述支架安装大孔(21-2)的直径为5.5-6.5mm、深度为2-4mm，支架安装小孔(21-1)的直径为3.5-4.5mm。

9.根据权利要求8所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述主定子铁芯(4)的左右宽度S为60mm、上下高度L为58mm，转子孔(22)的直径为30.8mm。

10.根据权利要求9所述的改进型单相罩极异步电动机，其特征在于：所述副定子铁芯槽(28)的上下长度H为14mm。

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