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CLASIFICACION DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
22-8-201
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1.- CONCEPTO: .................................................... ..................................................... ...........
1.1.-Clasificacion general de las maquinas eléctricas ................................................
1.1.1.- Primer criterio ...................................................................................................
1.1.2.- Segundo criterio: ................................................ .............................................................................................. ..............................................
1.1.3.- Tercer criterio:...................................................... .............................................
2.- Clasificación de las maquinas eléctricas ................................................. .................................................................... ................... 2.1.- Clasificación Maquinas Eléctricas por su Movimiento: ...................................
2.1.1.- Maquinas Eléctricas Estáticas ........................................................................
2.1.2) Maquinas Eléctricas Rotativas: ....................................................................... 2.1.3.- Maquinas Eléctricas Lineales: ....................................................................... 2.2) Clasificación por nivel de Potencia ..................................................... .................. 2.3) Clasificación por nivel de Tensión ...................................................... .................. 2.3.1)
Máquinas de Corriente Continua ........................................................ ........
2.3.2)
................................................................... .................. Máquinas de Corriente Alterna .................................................
2.3.3)
Clasificación por frecuencia de giro (velocidad) ......................................
2.4.- Maquinas Eléctricas para propósitos especiales............................................... ....................................................................................................... ..................................................... .......... 3.- Conclusiones .................................................. ................................................................................................. .................................................... .................... 4.- Bibliografía .............................................
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CLASIFICACION DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
22-8-201
MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1.- CONCEPTO:
Una máquina eléctrica es un dispositivo capaz de transformar cualquier forma de energ en energía en energía eléctrica o a la inversa y también se incluyen en esta definición las máquina que transforman la electricidad en la misma forma de energía pero con una presentaci distinta más conveniente a su transporte o utilización.
1.1.-Clasificacion general de las maquinas eléctricas
Las maquinas se pueden clasificar atendiendo a una serie de criterios que tienen en cuen la existencia de órganos móviles, e tipo de corriente aplicada a inductor y la forma d conexiones externas.
1.1.1.- Primer criterio MOVIMIENTO DEL INDUCTOR O INDUCIDO a) Si no existen órganos móviles, n=0 entonces: 2 = 1
Coinciden las frecuencias del inductor e inducido ESTATICAS
MAQUINAS
b) ≠ 0 se conserva la expresión general : 2 = 1 ±
Dando origen a las
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No existiendo ninguna máquina que cumpla esta condición ya que al no aparec variaciones de flujo en el inducido no se tiene conversión de energía. Para las maquinas dotadas de movimiento se tiene: 2 = ±
60
La frecuencia del inducido es función directa de la velocidad del rotor. La máquina tiene un estructura física de polos salientes. b) Si el flujo del inductor es variable en el caso de las maquinas estáticas se tiene 2 = 1 ≠ 0
Para las maquinas rotativas se sigue cumpliendo: 2 = 1 ±
60
1.1.3.- Tercer criterio: You're Reading a Preview
DISPOSITIVO DE CONEXIÓN AL CIRCUITO EXTERIOR
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a) Si la maquina tiene tiene un inducido cuya unión con el circuito exterior se reali por medio de conexiones Download fijas o anillos , laFree frecuencia With Trial en el circuito exterior es igu que la frecuencia del inducido entonces: = 2
En máquinas estáticas se obtiene el transformador y elSign regulador deoninducción up to vote this title monofásic Useful Not useful En máquinas móviles = 2 = ± dan lugar al generador síncrono y el motor síncron
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≠ 2 = ±
22-8-201
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Que dan origen a las máquinas de corriente continua ( = 0) incluyen el generador de c o dinamo, el motor de c.c., la conmutatriz, la amplidina, la metadina, el retotrol etc. En las maquinas móviles en las que 1 ≠ 0 teniendo en cuenta que responden a : ≠ 2 = 1 ±
60
Que dan lugar a los motores de c.a. con conmutador o con colector de delgas.
2.- Clasificación de las maquinas eléctricas
Estaticas Rotativas Lineales
·
Movimiento
· ·
Clasificación de
You're Reading a Preview
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las maquinas
Potencia Unlock full access with a free trial.
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eléctricas
Micro Maquinas De pequeña Potencia De Potencia Media De gran Potencia
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Tension
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Convertidores
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2.1.- Clasificación Maquinas Eléctricas por su Movimiento: 2.1.1.- Maquinas Eléctricas Estáticas: Son aquellas que transforman una energía eléctrica alterna en otra de distintas características, reciben el nombre de transformadores. 1.a) El Transformador: -
-
El transformador es una máquina estática (sin partes móviles) de corriente alter que transforma una señal alterna en otra señal alterna de distinta tensión intensidad. Un transformador está constituido por: Núcleo de láminas de material ferromagnético, sirve para acoplar (conecta magnéticamente el primario y el secundario. Devanados (primario y secundario), son bobinas de cobre o alumin cubiertas de un barniz aislante que se arrollan sobre el núcleo. En estos s genera o recibe el flujo que atraviesa el núcleo. ·
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Figura 3. Transformador ideal en vacío. -
En un transformador ideal en carga las intensidades que circulan por los devanad son inversamente proporcionales al número de espiras de los mismos.
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Figura 4. Transformador ideal con carga. Download With Free Trial
-
Se comprueba que en un transformador ideal la potencia transferida al secundar es igual a la entregada al primario. El transformador real presenta una serie de pérdidas que podemos resumir en: Dispersión del flujo en los devanados primario secundario. Sign up toy vote on this title Resistencia de los devanados, que provocan por efecto Joule Useful pérdidas Not useful caídas de tensión. Pérdidas en el hierro · ·
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Estructura del transformador
Figura 6. Circuito Equivalente del transformador. 1.b) Clasificación de los transformadores ·
·
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Según el destino: Unlock full access with a freey trial. por tensión frecuencia fijas. De potencia.- Alimentados De comunicación.- Previstos para trabajar con tensiones y frecuenci diversas. Download With Free Trial De medida y protección.- Para facilitar la conexión de aparatos de medida de protección. Según el sistema de tensiones: Monofásicos Trifásicos Trifásicos-Exafásicos.
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Según el elemento refrigerante: En seco En baño de aceite En silicona Con piraleno Según el sistema de refrigeración: Con refrigeración natural Con refrigeración forzada
2.1.2) Maquinas Eléctricas Rotativas:
Son aquellas que transforman el movimiento en electricidad ( generadores ) o vicever (motores).
Constitución general de una máquina eléctrica rotativa
Las máquinas eléctricas rotativas tienen partes que giran, combinadas con parte estáticas. Podemos distinguir las siguientes partes principales: Estator: es la parte inmóvil,You're fija. Reading a Preview Rotor: parte que gira, normalmente dentro del estator. Unlock full access with a free trial. Entrehierro: es el espacio libre que queda entre el estator y el rotor y que permite giro de éste último. Debe ser muy reducido, lo máximo posible, para evitar que s Download With Free Trial pierda flujo magnético. Colectores y escobillas: las escobillas realizan la conexión de los circuitos del ro con los del estator. Son de grafito. Las escobillas frotan sobre unas lámina conductoras (delgas) que están acopladas a un dispositivo cilíndrico denominad Sign up to vote on this title colector. Useful Not useful · · ·
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22-8-201
Generadores:
Transforman la energía mecánica en eléctrica. Se instalan en las centrales eléctrica (CC.EE.) y en los diferentes equipos de transporte como autos, aviones, barcos, etc. En la CC.EE. los generadores son accionados mecánicamente mediante turbinas que puede ser a vapor o hidráulicas; en los equipos de transporte mediante motores de combustió interna o turbinas a vapor. En una serie de casos los generadores se usan como fuente d energía para equipos de comunicaciones, dispositivos automáticos, de medición, etc.
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Figura 8. Partes de un Generador. Download With Free Trial
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Los generadores de corriente continua (dinamos) se pueden clasificar en: -
Generadores de corriente continua (derivación): tienen un uso muy limitado que sirven sólo para pequeños generadores y por tratarse de máquinas caras se la reemplaza por alternadores con rectificador, por ejemplo en automotores.
-
Generadores de corriente continua (compuesto): Los generadores de corriente continua conexión compuesta aditiva tien aplicación en los trenes diesel-eléctricos, los cuales, por su característica funcionamiento requieren de corriente continua en grandes potencias. Los generadores de corriente continua con conexión compuesta sustracti tienen su aplicación en máquinas de soldar rotantes impulsadas por motores d explosión.
·
·
Los generadores de corriente alterna (alternador) por fases:
A. Alternadores sincrónicos (monofásicos): Se emplean en generación de corrien Readingde a Preview alterna monofásica. Por You're su condición monofásico no se aplican a grande potencias. Por lo general son de menos de 5 KVA y en 220 V. Unlock full access with a free trial.
B. Alternadores sincrónicos (trifásicos): Son los más empleados. Su uso Download With Free Trial generalizado en cualquier sistema de generación y distribución de energía eléctric Para grandes potencias se fabrican en media tensión y para bajas potencias (has 1000 KVA) en 400 V. Por lo general se trata de máquinas de 50 Hz y el número polos depende de su velocidad de giro o sea de la máquina impulsora. Sign up to vote on this title
C. Generadores síncronos
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Generador síncrono con polos salientes en el estator
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El estator está constituido principalmente de un conjunto de láminas de acero silicio (y se les llama "paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a trav de ellas el flujo magnético con facilidad; la parte metálica del estator y los devanado proveen los polos magnéticos. La particularidad de este tipo de generador es que tiene el inducido en el rotor, configuración es propia de máquinas de baja y media velocidad y potencia, has 1000 rpm. Por tal razón para poder sacar la tensión producida, necesitamos de un sistema colector de anillos. El número de anillos a utilizar va a depender directamente d número de fases con la que nos encontremos trabajando. Generador síncrono con polos salientes en el rotor
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Figura 11. Generador con polos en el rotor
Este generador a diferencia del anterior tiene el inducido en el estator, por tal razó to votepara on thisextraer title no necesitamos un mecanismo de colector Sign de up anillos la tensió generada ya que esta va a encontrarse en parte externa de la máquin Not useful laUseful necesitaríamos únicamente un par de anillos, con la finalidad de ingresar el volta de campo, pero esto es de gran ayuda ya que el voltaje de campo e
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Figura 12. Polos salientes en el rotor.
Se utiliza este tipo de generadores, para gran potencia, por la versatilidad que no brinda.
Generador síncrono sin escobillas You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Figura 13. Generador sin Useful escobillas. Not useful
Este tipo de generadores son de mediana potencia, para la excitación podríamo
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Figura 14. Alternador sin escobillas.
Debido a que no presenta ningún contacto mecánico entre el rotor y el estator esta maquinas requieren mucho menos mantenimiento. D. Generadores asíncronos
La generación asincrónica consiste en hacer funcionar un motor asincrónico com generador (con resbalamiento negativo). Tiene aplicación en sistemas d generación con velocidad muy variable en el eje (p.e. generación eólica).
You'redel Reading a Preview La mayoría de turbinas eólicas mundo utilizan un generador asíncrono trifásic (de jaula bobinada), también Unlock fullllamado access withgenerador a free trial. de inducción, para gener corriente alterna. Fuera de la industria eólica y de las pequeñas unidade hidroeléctricas, este tipo de generadores no está Download With Free Trialmuy extendido; aunque de toda formas, el mundo tiene una gran experiencia en tratar con ellos:
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Otra de las razones para la elección de este tipo de generador es que es muy fiable, comparativamente no suele resultar caro. Este generador también tiene propiedade mecánicas que lo hace especialmente útil en turbinas eólicas (el deslizamiento d generador, y una cierta capacidad de sobrecarga). Un componente clave del generad asíncrono es el rotor de jaula
Motores:
Son equipos eléctricos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica; sirve para accionar diferentes máquinas, mecanismos y dispositivos que son usados en industria, agricultura, comunicaciones, y en los artefactos electrodomésticos. En lo sistemas modernos de control los motores se usan en calidad de dispositivos gobernador de control, comoreguladores y/o programables.
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Figura 16. Motor. Los motores se pueden clasificar en: ·
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useful Motores de corriente alterna, se usan muchoenUseful la industria, el mot Notsobretodo, trifásico asíncrono de jaula de ardilla.
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Motores
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Corriente Directa – La corriente no varía con el tiempo
-
Corriente Alterna – La corriente varia con respecto al tiem
-
Universal – son de velocidades variables
eléctricos
Motores por su ventilación You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
-
Motores eléctricos
Ventilados
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Autoventilados – tienen el ventilador en su rotor Sign up to vote on this title
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Motores Clasificación por la forma de sujeción
-
Brida lateral
-
Brida frontal
Motores eléctricos
Bombas
Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua. Es movimiento, normalmente es ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipo “volumétricas” y “turbo -bombas”. Todas constan de un orificio de entrada (de aspir ació y otro de salida (de impulsión). You're Reading a Preview
Las volumétricas mueven el agua mediante la variación periódica de un volumen. Es caso de las bombas de émbolo. Las turbo Unlock full access withbombas a free trial. poseen un elemento que gir produciendo así el arrastre del agua. Este elemento “rotor” se denomina “Rodete”
suele tener la forma de héliceDownload o rueda con paletas. With Free Trial
Las bombas pueden recibir la energía de diversas fuentes. Desde la antigüedad se h usado la energía eólica en este menester. El movimiento de las paletas del molino d viento se transmite a una bomba que extrae agua de un pozo. Sign up to vote on this title
Useful usefulico, de gasóle Not Cuando la bomba recibe la energía a través de un motor acoplado (eléctr o gasolina), al conjunto se le llama moto-bomba. El motor puede también estar separad de la bomba. Entonces hace falta un elemento que le transmita el movimiento. Pued
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Figura 17. Bomba Centrífuga.
2.1.3.- Maquinas Eléctricas Lineales: You're Reading a Preview
Pertenecen al grupo de las maquinas eléctricas modernas, Unlock full access with a free trial. es una maquina que utiliza e ascensores o trenes de alta velocidad. Consiste en un elemento primario, donde s encuentran los devanados, y un elemento secundario Download With Free que Trialse extiende a lo largo del trayec que se va recorrer, aportando como ventaja la posibilidad de poder disponer de vario primarios sobre un mismo secundario. Al igual que el caso de los motores eléctric rotatorios, pueden existir modelos síncronos y asíncronos. a) Clasificación
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Useful Not useful La ausencia de contacto físico entre el raíl y el tren hace que la única fricción sea con aire, y ésta se reduce al mínimo por su forma aerodinámica. Los trenes maglev puede
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22-8-201
Otros recorridos están en estudio, principalmente en China y Japón. En Alemania se desechado de momento la construcción de líneas maglev para pasajeros a causa de s elevado costo de construcción y mantenimiento.
FIGURA 18. Constitución de las Maquinas Eléctricas Lineales You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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22-8-201
De pequeña potencia.-. 0.5 - 10 kW. Funcionan tanto en c.a. como en c.c. y, frecuencia normal (50 - 60 Hz ó más). De potencia media.- 10 kW hasta varios cientos de kW. De gran potencia.- Mayor de 100 kW. Por lo general las máquinas de media y gr potencia funcionan a frecuencia industrial.
2.3) Clasificación por nivel de Tensión Según el tipo de corriente eléctrica con la cual operan.
2.3.1) Máquinas de Corriente Continua -
Generadores de Corriente Continua Motores de Corriente Continua
a.1.- Motor de corriente Continua
La clasificación de este tipo de motores se realiza en función de los bobinados d inductor y del inducido: You're Reading a Preview
A. Motores de excitación en serie: Es un tipo de motor eléctrico de corrien full access with a free trial. continua en el cual elUnlock inducido y el devanado inductor o de excitación va conectados en serie. Por lo tanto, la corriente de excitación o del inductor e With Freepor Trialel motor. también la corriente delDownload inducido absorbida Las principales características de este motor son:
·
Sign upatoque votelaonvelocidad this title de un mot Se embala cuando funciona en vacío, debido Not usefuly, en el mot Useful inductor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad e el inductor es la misma que en el inducido.
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FIGURA 20. Motor DC en serie. B. Motores de excitación en paralelo:
Es un motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal es conectado en derivación o paralelo con el circuito formado por los bobinad inducidos e inductor auxiliar.
Al igual que en los dinamos shunt, las bobinas principales están constituidas You're Reading a Preview muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinad Unlock full access with a free trial. inductor principal es muy grande.
En el instante del arranque, el par motor que se desarrolla es menor que el mot Download With Free Trial serie, (también uno de los componentes del motor de corriente continua). Al disminu la intensidad absorbida, el régimen de giro apenas sufre variación. Sign up to vote on this title
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inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinado inducido, inductor serie e inductor auxiliar.
Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del camp shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, e conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo d campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varía, y e directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal qu su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound s conectan normalmente de esta manera y se denominan como compoun acumulativo.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
With Trial compuesta. FIGURA 22.Download Motores DC deFree excitación
2.3.2) Máquinas de Corriente Alterna -
Sign up to(Monofásicos/Trifásicos vote on this title Generadores de Corriente Alterna Síncrono/Asíncrono) Useful Not useful Motores de Corriente Alterna (Monofásicos/Trifásicos ; Síncrono/Asíncrono) Transformadores Eléctricos
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b) Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del camp magnético del estator es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que rotor es la parte móvil del motor. Dentro de los motores síncronos, no encontramos con una su clasificación: Motores síncronos trifásicos. Motores asíncronos sincronizados. Motores con un rotor de imán permanente. · · ·
B. Por el tipo de rotor. · · ·
Motores de anillos rozantes. Motores con colector. Motores de jaula de ardilla.
C. Por su número de fases de alimentación. · · · · ·
Motores monofásicos. Motores bifásicos. Motores trifásicos. a Preview Motores con arranqueYou're auxiliarReading bobinado. Motores con arranqueUnlock auxiliar bobinado con condensador. full access with a y free trial.
2.3.3) Clasificación por frecuencia deWith giroFree (velocidad) Download Trial
Se dividen en: De baja velocidad : con velocidad menor de 300 r.p.m.; De velocidad media: (300 - 1500 r.p.m.); Sign up to vote on this title De altas velocidades: (1500 - 6000 r.p.m.); Useful Not useful De extra altas velocidades: (mayor de 6000 r.p.m.). Las micro máquinas se diseñan para velocidades de algunos r.p.m. has
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Compensadores electromecánicos.- Generan o absorben potencia reacti (Q) en los sistemas eléctricos de potencia para mejorar los índices energético (el factor de potencia ϕ, niveles de tensión) en las interconexionesy los centr de carga.
Amplificadores electromecánicos.- Se usan para el control de equipos degra potencia, mediante señales eléctricas de pequeña potencia, que sontransmitido a los devanados de excitación (control). Su uso también hadisminuido.
Convertidores electromecánicos de señales.- Generan, transforman amplifican diferentes señales. Se diseñan y proyectan en forma de mic motores y lo usan ampliamente diferentes equipos de control.
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3.- Conclusiones ·
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Pudimos ver que podemos clasificar las maquinas eléctricas de todas l maneras que uno lo vea. Las diferentes formas de clasificas esta maquinas nos da la facilidad con la podemos trabajar.
4.- Bibliografía
http://www.stilar.net/Archivos%20Web/Maquinas_electricas.pdf http://www.ie.itcr.ac.cr/juanjimenez/cursos/potencia%20diplomado/motores.pdf http://www.igme.es/internet/divulgacion_didactica/guia_didactica/pdf_carteles/cartel4 CARTEL%204_4-4.pdf http://www.stilar.net/Archivos%20Web/Maquinas_electricas.pdf
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