JPS59144349A - 周波数発電機用多極着磁磁石 - Google Patents
周波数発電機用多極着磁磁石Info
- Publication number
- JPS59144349A JPS59144349A JP58014861A JP1486183A JPS59144349A JP S59144349 A JPS59144349 A JP S59144349A JP 58014861 A JP58014861 A JP 58014861A JP 1486183 A JP1486183 A JP 1486183A JP S59144349 A JPS59144349 A JP S59144349A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- circuit board
- frequency
- pole
- facing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2793—Rotors axially facing stators
- H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2726—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
- H02K1/2733—Annular magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回転機等の速度検出に用いるＦｆｆｉＭ数発
電機に於いて、出力電圧波形の波高値を増大させる為の
、周波数発電機用多極涜イ戯磁石の形状に関する。
電機に於いて、出力電圧波形の波高値を増大させる為の
、周波数発電機用多極涜イ戯磁石の形状に関する。
第１図と第２図に、従来、周波数発電愼用多極着磁磁石
として用いられている磁石の代表的な形状を示す。また
、第１図と第２図の部分展開断面図を第６図に示す。第
３図には同時に磁石と空隙を隔てて対向している導体パ
ターン面、またはステーターの櫛歯状の突起面に於ける
、磁束密度分布の状態を表わす曲線も同時に示しである
。なお、第１図〜第３図で、破線は各磁極の想像上の分
割線、矢印は各磁憔の磁化の方向である。
として用いられている磁石の代表的な形状を示す。また
、第１図と第２図の部分展開断面図を第６図に示す。第
３図には同時に磁石と空隙を隔てて対向している導体パ
ターン面、またはステーターの櫛歯状の突起面に於ける
、磁束密度分布の状態を表わす曲線も同時に示しである
。なお、第１図〜第３図で、破線は各磁極の想像上の分
割線、矢印は各磁憔の磁化の方向である。
第６図の、磁石の磁束密度分布を表わす曲線（以下着磁
波形と呼ぶ〕で、周波叙発ｔＷとして求められる理想的
な着磁波形は、矩形波に近い台形波である。その理由は
、第１に同波数発電機として１百号対雑音比の良い発電
波形を求めようとするとき、周波数発電機用磁石の磁束
の変化を急峻に丁ゐことによって発電電圧波形の波高値
を大きく承って、信号そのもののレベルを人きくできる
からである。−ｆた第２には次の理由が挙げられる。
波形と呼ぶ〕で、周波叙発ｔＷとして求められる理想的
な着磁波形は、矩形波に近い台形波である。その理由は
、第１に同波数発電機として１百号対雑音比の良い発電
波形を求めようとするとき、周波数発電機用磁石の磁束
の変化を急峻に丁ゐことによって発電電圧波形の波高値
を大きく承って、信号そのもののレベルを人きくできる
からである。−ｆた第２には次の理由が挙げられる。
即ち、一般に同波数発電機の発電闇Ｖ数は、第４図に示
す印刷基板上の導体パターンで１の半径方向に伸びる直
庫状導体の数音ｍとし、又は第５図に示すステーター〇
櫛歯状の突起２の数をｍとし、それぞれに対向する周波
数発電機用磁石の着磁極数を２とすると、（ｖｔｌえば
第２図の場合で着磁極数２＝６であめ。） ｍ／Ａ＝２ｎ＋１（ｎ＝０．１，２．−リ −ｙ・（１
１を満たす時に、１回転につきｍ個の出力電圧波形が得
られる事になっていて、ｍ極の周波叙発′亀欧と呼ばれ
る訳だが、実際には、磁石の各磁の着磁波形が矩形波に
近い台形波の時には（１）式が成立するが、これが正弦
波の時には（１）式金満だ−３−４２、ｒｎ 。
す印刷基板上の導体パターンで１の半径方向に伸びる直
庫状導体の数音ｍとし、又は第５図に示すステーター〇
櫛歯状の突起２の数をｍとし、それぞれに対向する周波
数発電機用磁石の着磁極数を２とすると、（ｖｔｌえば
第２図の場合で着磁極数２＝６であめ。） ｍ／Ａ＝２ｎ＋１（ｎ＝０．１，２．−リ −ｙ・（１
１を満たす時に、１回転につきｍ個の出力電圧波形が得
られる事になっていて、ｍ極の周波叙発′亀欧と呼ばれ
る訳だが、実際には、磁石の各磁の着磁波形が矩形波に
近い台形波の時には（１）式が成立するが、これが正弦
波の時には（１）式金満だ−３−４２、ｒｎ 。
ｎの値を与えた時に得られる出力電圧波形は２１ｔＭに
なり、２極の周波数発電様としての性能しか示さなくな
る。これは、具体的には仄の式で表わされる。磁石の最
大磁束密度による定数をｋとすると、着磁波形を正弦波
とした時の発電′直圧ＥばＥ＝２ｋ（００Ｂ（’）＋０
ｏＳ（”π）十・・・＋０Ｏ８（ｕπ）ｌｓｉ−ｏθ・
（２）１−１ ｎ
ｎとなる。θは基準点からの回転角で、ｓｉｎ
Ｏ以外の項は、すべて定数だ〃）ら、結局Ｓ ｉ ｒｉ
θの着磁波形からはｓｉｎθの発電電圧波形し刀）得ら
れない事になる。
なり、２極の周波数発電様としての性能しか示さなくな
る。これは、具体的には仄の式で表わされる。磁石の最
大磁束密度による定数をｋとすると、着磁波形を正弦波
とした時の発電′直圧ＥばＥ＝２ｋ（００Ｂ（’）＋０
ｏＳ（”π）十・・・＋０Ｏ８（ｕπ）ｌｓｉ−ｏθ・
（２）１−１ ｎ
ｎとなる。θは基準点からの回転角で、ｓｉｎ
Ｏ以外の項は、すべて定数だ〃）ら、結局Ｓ ｉ ｒｉ
θの着磁波形からはｓｉｎθの発電電圧波形し刀）得ら
れない事になる。
以上２点の理由〃為ら、同波数発電機用磁石の着磁波形
としては矩形波に近い台形波が求められる訳だが、実際
には、数十種以上に着磁した磁石では、はぼ正弦波に近
いか、又はそれよりも失った形状のＮ磁波形を示すもの
が一般的でろゐ。
としては矩形波に近い台形波が求められる訳だが、実際
には、数十種以上に着磁した磁石では、はぼ正弦波に近
いか、又はそれよりも失った形状のＮ磁波形を示すもの
が一般的でろゐ。
不発明は、上記の欠点を解決する為の、同波数発電機用
磁石の表面及び裏面の形状に関するもので、磁石の厚さ
葡、磁極部に於いてゆるやかな谷形に変化させる（また
は、磁極の境界部に於いてゆるやかな山形に変化させる
〕ことで、磁石の動作点のハーミアンス係数全磁石の各
小分割部に於いて連続的に変化させ、もって谷磁極の見
掛上の嘴磁波形全矩形波に近い台形波に近似させ、周波
数発電１社用の磁石として、より有用なものを提供する
ものである。
磁石の表面及び裏面の形状に関するもので、磁石の厚さ
葡、磁極部に於いてゆるやかな谷形に変化させる（また
は、磁極の境界部に於いてゆるやかな山形に変化させる
〕ことで、磁石の動作点のハーミアンス係数全磁石の各
小分割部に於いて連続的に変化させ、もって谷磁極の見
掛上の嘴磁波形全矩形波に近い台形波に近似させ、周波
数発電１社用の磁石として、より有用なものを提供する
ものである。
矢に、本発明の鉤徴葡祝明する。
一般に、同波数発電機等に使用する磁石の動作点のハー
ミアンス係式を簡易的に計算する時は、磁石断面積、磁
石長さく厚与〕、空隙ｖＩｊＴ面積、空隙長さ、全容々
等画的な磁気回路に置き侠えて計算する。従ってここで
もその方法音用いて計算を行なり。等１曲的磁石欧而槓
會Ａｍ、等価磁石長さをｌｍ、等価空隙断面積をＡｇ、
等価空隙長さを２２とｊると、ハーミアンス／ＩＱｆｉ
ｋは、次の一般式で与えられる。
ミアンス係式を簡易的に計算する時は、磁石断面積、磁
石長さく厚与〕、空隙ｖＩｊＴ面積、空隙長さ、全容々
等画的な磁気回路に置き侠えて計算する。従ってここで
もその方法音用いて計算を行なり。等１曲的磁石欧而槓
會Ａｍ、等価磁石長さをｌｍ、等価空隙断面積をＡｇ、
等価空隙長さを２２とｊると、ハーミアンス／ＩＱｆｉ
ｋは、次の一般式で与えられる。
ここで、磁石の厚さを変化させ心事によって、同時に磁
路の空隙長さを同寸法だけ変化させるという、本発明に
係る操作を行なう時、（１）式でＡ２とＡｍは変化しな
いから、これを電数として人ってＡ ？ ／ Ａ ｔｏ
＝ ＝ と置いて（３）式全書き直すと、Ｑｍ
・・・・・・・・・・・・・・（４）、Ｂ となる。この、磁石の厚さと空隙長さを同時に変化させ
るという操作を磁石の各磁極中の微小部分について連続
的に行なって行くと、’ｈ ｕｉｊｌＲ中の微小磁石の
動作点のパーミアンス係数を清ら７））に連続的に変化
させる事ができろ。便ってノ卑さの一尾カ磁石であれば
正弦仮状の着磁波形になるべき所を、不発明に係る操作
全行なう事で夫用上の磁束密度分布を・１シ正して矩形
波に近い台形波とすめ事ができる。
路の空隙長さを同寸法だけ変化させるという、本発明に
係る操作を行なう時、（１）式でＡ２とＡｍは変化しな
いから、これを電数として人ってＡ ？ ／ Ａ ｔｏ
＝ ＝ と置いて（３）式全書き直すと、Ｑｍ
・・・・・・・・・・・・・・（４）、Ｂ となる。この、磁石の厚さと空隙長さを同時に変化させ
るという操作を磁石の各磁極中の微小部分について連続
的に行なって行くと、’ｈ ｕｉｊｌＲ中の微小磁石の
動作点のパーミアンス係数を清ら７））に連続的に変化
させる事ができろ。便ってノ卑さの一尾カ磁石であれば
正弦仮状の着磁波形になるべき所を、不発明に係る操作
全行なう事で夫用上の磁束密度分布を・１シ正して矩形
波に近い台形波とすめ事ができる。
例えば、（２）式に於いて、成る微小部分でＪ）、ｒｎ
がＩＣ＋＋＋＋ｎ：ｌ、ｇｙが０．５〔鴫〕であったと
し、それと隣合う微小部分のｊ２ ｒｎ ｋ Ｏ１９と
じ、それに伴ってぷ？ｉ ０．６とすると、各々の微小
部分の磁石の動作点のパーミアンス係数ｋｋ１１ ｋ２
とすれば＝０．７５ の比率で変化する。この操作を連続的に行なって磁石の
寸法形状を決定すれは、矩形成に近い台形波の磁束密度
分布を得る串ができる。この形状の例ケ、第６図と第７
図に示す。第６図と第７図で破線は各磁極の想像上の分
割縁、矢印は各磁極の磁化の方向でろゐ。第６図では磁
化の方向はラジアル方向であるが、これは第５図のヌテ
ーターを用いる場合の様なラジアルギャップ型の同波数
発を機に用いる形状であって、第４図の纏体ノ（ターン
を有する印刷基叡ケ用いる場せのイ永なアキシャルギャ
ップ型の周波数発電城に用いる形状は、第７凶の様なも
のになる。鮎６図の磁石形状の場合の砥束蜜匿分涌全第
８図に磁石の部分展開断面図と共に示す。
がＩＣ＋＋＋＋ｎ：ｌ、ｇｙが０．５〔鴫〕であったと
し、それと隣合う微小部分のｊ２ ｒｎ ｋ Ｏ１９と
じ、それに伴ってぷ？ｉ ０．６とすると、各々の微小
部分の磁石の動作点のパーミアンス係数ｋｋ１１ ｋ２
とすれば＝０．７５ の比率で変化する。この操作を連続的に行なって磁石の
寸法形状を決定すれは、矩形成に近い台形波の磁束密度
分布を得る串ができる。この形状の例ケ、第６図と第７
図に示す。第６図と第７図で破線は各磁極の想像上の分
割縁、矢印は各磁極の磁化の方向でろゐ。第６図では磁
化の方向はラジアル方向であるが、これは第５図のヌテ
ーターを用いる場合の様なラジアルギャップ型の同波数
発を機に用いる形状であって、第４図の纏体ノ（ターン
を有する印刷基叡ケ用いる場せのイ永なアキシャルギャ
ップ型の周波数発電城に用いる形状は、第７凶の様なも
のになる。鮎６図の磁石形状の場合の砥束蜜匿分涌全第
８図に磁石の部分展開断面図と共に示す。
こうして多極着磁磁石に於いて谷輯極の表向形状雀なだ
らかな谷形とする事に依って砥石の！１ｇ１Ｊ作点のパ
ーミアンス係数を変え、各磁極の磁未密度の分布形状を
矩形波に近い台形波とすることができる。ところで同波
数発電機の発電電圧の波高値は、磁束の変化速度に比例
して増大する為、磁石の着磁波形で言えば磁極の切ジ侠
わる点付近での磁束の変化が急激である程、あるいは別
の言い万全すれば、着磁波形の０点付近での勾配が急で
るる程、発電電圧の疫高値が高く取れる。従って正弦波
形を台形波形とし、それを矩形波形に近づけて行けば、
それに伴って発電電圧のＶ高１直は増大する事になる。
らかな谷形とする事に依って砥石の！１ｇ１Ｊ作点のパ
ーミアンス係数を変え、各磁極の磁未密度の分布形状を
矩形波に近い台形波とすることができる。ところで同波
数発電機の発電電圧の波高値は、磁束の変化速度に比例
して増大する為、磁石の着磁波形で言えば磁極の切ジ侠
わる点付近での磁束の変化が急激である程、あるいは別
の言い万全すれば、着磁波形の０点付近での勾配が急で
るる程、発電電圧の疫高値が高く取れる。従って正弦波
形を台形波形とし、それを矩形波形に近づけて行けば、
それに伴って発電電圧のＶ高１直は増大する事になる。
以上、説明した様に、本発明に係る形状の一波数発電機
用多極Ｎ磁磁石を用いると、着磁波形が矩形波に近い台
形波となる為、発電電圧波形の波高値を大きくできて、
信号対雑音比の艮好な出力を得ることができる。また、
（１）式を成立させて、ｎ≧１の時にｍ極の周波数発電
伝として慎醸させる事が可能になる。即ち、同一寸法の
周匝畝発′屯磯のスペースの中で、Ｌｆ）高いＦ＠彼波
数侶号會得られる様になる為、その信号をオリ用して緻
密な制御が可能になるといつ効果がある。
用多極Ｎ磁磁石を用いると、着磁波形が矩形波に近い台
形波となる為、発電電圧波形の波高値を大きくできて、
信号対雑音比の艮好な出力を得ることができる。また、
（１）式を成立させて、ｎ≧１の時にｍ極の周波数発電
伝として慎醸させる事が可能になる。即ち、同一寸法の
周匝畝発′屯磯のスペースの中で、Ｌｆ）高いＦ＠彼波
数侶号會得られる様になる為、その信号をオリ用して緻
密な制御が可能になるといつ効果がある。
不考業に係る形状の同波数発電機用多極増磁磁石は、信
号対雑音比が良好で、より商い周波数の出力電圧波形が
得られるという利点？生かして、棺蜜な制御を求められ
る諸機器に応用可能で必る０・りＵえば電動愼に実装し
て、その電動機を情報機器や映像処理機器の駆動部とし
て用いる等である。
号対雑音比が良好で、より商い周波数の出力電圧波形が
得られるという利点？生かして、棺蜜な制御を求められ
る諸機器に応用可能で必る０・りＵえば電動愼に実装し
て、その電動機を情報機器や映像処理機器の駆動部とし
て用いる等である。
同、本発明に係る形状の磁石の製造は、射出成形法全用
いるのが、形状の自由度、価格等の曲刃）ら児て破過で
あると考えられるが、その他に、切削法、焼結法、圧縮
成形法等に依っても艮いし、また、それらの方法の組み
合わせに依って製造してもか１わない。
いるのが、形状の自由度、価格等の曲刃）ら児て破過で
あると考えられるが、その他に、切削法、焼結法、圧縮
成形法等に依っても艮いし、また、それらの方法の組み
合わせに依って製造してもか１わない。
第１図と第２図は従来用いられている周綽数発゛醒機用
多極着磁磁石３．第３図は第１図及び第２図の磁石の部
分展開に１１図と、その磁束密度分布を表わす曲線。第
４図は面対向形の（資）仮数発電（２）の導体パターン
のγｌＱ第５凶はラジアルギャップ型の周波数発電機の
ステーター歯型の例。第６図と第７図は、本発明に係る
周波数発電機用多極着磁磁石の形状の例。第８図は、第
□′６図及び第７図の磁石の部分展開断面図と、その磁
束音度分布を表わす曲線。各図中の破線は、各磁極の想
像上の境界縁でろジ、矢印は各磁極の磁化の方向を示す
。 １・・・導体パターンの直線状導体部 ２・・・ステーターの櫛歯状突起 以 上 第１ ＩＩ ；、！ ２０ ”：、’： ３１；”ａ 第４図τｉｇ ５図 第７図 ４と 第８図
多極着磁磁石３．第３図は第１図及び第２図の磁石の部
分展開に１１図と、その磁束密度分布を表わす曲線。第
４図は面対向形の（資）仮数発電（２）の導体パターン
のγｌＱ第５凶はラジアルギャップ型の周波数発電機の
ステーター歯型の例。第６図と第７図は、本発明に係る
周波数発電機用多極着磁磁石の形状の例。第８図は、第
□′６図及び第７図の磁石の部分展開断面図と、その磁
束音度分布を表わす曲線。各図中の破線は、各磁極の想
像上の境界縁でろジ、矢印は各磁極の磁化の方向を示す
。 １・・・導体パターンの直線状導体部 ２・・・ステーターの櫛歯状突起 以 上 第１ ＩＩ ；、！ ２０ ”：、’： ３１；”ａ 第４図τｉｇ ５図 第７図 ４と 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 同波叙発電機用の導体パターンを有する印刷
基板と、該基板と空隙を隔てて対向しながら、該基板と
同軸で相対的に回転運動を行なう事に依ｐ１該基板上の
導体パターンの出力端子に、回転速度に比例した電圧を
、回転速度に比例した周波数で発電せしむるところの、
Ｎ、８２極以上に着磁された磁石に於いて、各磁極の該
基板と対向する側の面を、なだらかな谷形の形状とした
事を特徴とする周波数発電機用多極着磁磁石。 （２） 周Ｖ数発電用の導体コイルと、該コイルをは
さみ、又は俊う形状をなす面歯状の突起を有するステー
ターもしくはステーターの組とに対して空隙を隔てて対
向するところの、特許請求の範囲第１項記載の周波数発
電機用多′ｇ！、層研磁石。 （３１ｍｆｉ、数発′亀用の導体パターンを有する印刷
基板と、該基板と空隙を隔てて対向しながら、該基板と
同軸で相対的に回転速ｉＭＪを行なう事に依り、該基板
上の導体パターンの出力端子に、回転速度に比例した電
圧を、回転速度に比例した周波数で発電せしむるところ
の、Ｎ、８２極以上に着磁された磁石に於いて、谷磁極
の該基板と対向しない側の面を、なだらかな谷形の形状
とした事を特徴とする同Ｖ数発電機用多極着磁磁石。 （４）周波数発電用の導体コイルと、該コイルをはさみ
、又は覆う形状をなす（２）歯状の突起に！するステー
ターもしくはステーターの組とに対して空隙全階てて対
向″ｊるところの、特許請求の範囲第３項記載の８波数
発電機用多極層磁磁石。 （５） 周Ｖ数発電用の導体パターンを有する印刷基
板と、該基板と空隙を隔てて対向しながら、該基板と同
軸−ご相対的に回転運動を行なう事に依ジ該基根上の導
体パターンの出力端子に、回転速度に比ｙｌｌした′電
圧を、回転速度に比例した同波数で発電せしひるところ
の、Ｎ、ｓｚｍ以上に着磁されｆｃ磁石に於いて、谷磁
極の該基板と対向する側と、対向しない側との両面全ピ
ンチ會そろえてなだら刀λな谷形の形状とした事を特徴
とする周波数発電機用多極看Ｗ＆磁石。 （６） 周波数発電用の導体コイルと、原コイルをはさ
み、又は覆う形状をなす面歯状の突起を徊するステータ
ーもしくはステーターの組とに対して空隙を隔てて対向
するところの、特ｉｆ′Ｆ、浦求の範囲第５項記載の同
波数発電機用多極着磁磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014861A JPS59144349A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 周波数発電機用多極着磁磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014861A JPS59144349A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 周波数発電機用多極着磁磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144349A true JPS59144349A (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=11872803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014861A Pending JPS59144349A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 周波数発電機用多極着磁磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144349A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3532510A1 (de) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Thalheim Tachometerbau Kg | Drehstromtachogenerator |
| JPS6417409A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-20 | Fujikura Ltd | Magnet for selecting superconductor |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP58014861A patent/JPS59144349A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3532510A1 (de) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Thalheim Tachometerbau Kg | Drehstromtachogenerator |
| JPS6417409A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-20 | Fujikura Ltd | Magnet for selecting superconductor |
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