电机基础知识
电机基础知识入门
电机基础知识入门电机是我们日常生活中广泛应用的一种电气设备，它具有转化电能为机械能的作用。
为了更好地了解电机的基础知识，本文将介绍电机的工作原理、分类以及常见问题解决方案。
一、电机的工作原理电机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当电流通过电机的线圈时，产生的磁场与磁场中的磁场相互作用，引起电机的转动。
1. 电磁感应定律：电磁感应定律指出，当导体处于磁场中时，如果导体上有磁通量的变化，就会在导体两端产生感应电动势。
对于电机而言，这个概念可以理解为通过线圈的电流改变了磁场，从而使得产生力矩。
2. 洛伦兹力定律：洛伦兹力定律指出，导体中的电流在磁场中受力的方向为垂直于磁感应强度和电流的方向。
在电机中，这个定律解释了为何导体在磁场中会受到力矩以及为何电机能够旋转。
二、电机的分类根据电机的结构和工作原理，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
1. 直流电机：直流电机分为直流电动机和直流发电机。
直流电动机的工作原理基于直流电流通过线圈产生的磁场与磁场相互作用而产生的机械转动。
直流发电机则相反，通过机械转动产生的磁场与磁场相互作用产生直流电流。
直流电机具有结构简单、转速可调、启动扭矩大等特点，广泛应用于工业控制、汽车、家用电器等领域。
2. 交流电机：交流电机包括异步电动机和同步电动机。
异步电动机是最常见的交流电机，其工作原理是利用交流电的频率和相位差使得电机在磁场中产生旋转。
异步电动机具有结构简单、制造成本低等优点，广泛应用于家电、空调等领域。
同步电动机则需要较为复杂的控制系统，相较于异步电动机具有更高的效率和较低的能耗。
三、常见问题解决方案在使用电机的过程中，可能会遇到一些常见问题，接下来就为大家介绍一些常见问题的解决方案。
1. 电机过热：电机过热可能是由于电机负载过重、通风不良等原因导致的。
解决方案可以是检查负载是否过重，增加通风设施以保持散热。
2. 电机启动困难：电机启动困难可能是由于电压不稳定、起动电流过大等原因导致的。
电机基础知识
电机基础知识一、电机定义电机：也称电动机（俗称马达），是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。
它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
二、电机的分类三、电机的其他部分基础知识●什么叫绕组？答：电枢绕组是直流电机的核心部分，是铜质漆包线绕制的线圈。
当电枢绕组在电机的磁场中旋转都会产生电动势。
●什么叫磁场？答：在永磁体或电流周围所发生的力场及凡是磁力所能达到的空间或磁力作用的范围。
●什么叫磁场强度？答：定义载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 1/2 米远处的磁场强度为 1A/m （安培 / 米，国际单位制 SI ）；在 CGS 单位制（厘米 - 克 - 秒）中，为纪念奥斯特对电磁学的贡献，定义载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 0.2 厘米远处的磁场强度为 10e （奥斯特）， 10e=1/4.103/m ，磁场强度通常用 H 表示。
●什么叫安培定则？答：用右手握住导线，让伸直的大拇指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
●什么叫磁通？答：磁通又叫磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为 B ，平面的面积为 S ，我们定义磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。
●什么是定子？答：有刷或无刷电机工作时不转的部分。
轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫做定子，此种电机可以叫做内定子电机。
●什么是转子？答：有刷或无刷电机工作时转动的部分。
轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫做转子，此种电机可以叫外转子电机。
●什么叫碳刷？答：有刷电机里面顶在换向器表面，电机转动的时候，将电能通过换向器输送给线圈，由于其主要的成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。
应定期维护更换，并清理积碳。
●什么是刷握？答：在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。
●什么是换向器？答：有刷电机里面，具有相互绝缘的条状金属表面，随电机转子转动时，条状金属交替接触电刷的正负极，实现电机线圈电流方向的正负交替变化，完成有刷电机线圈的换相。
电机基础必学知识点
电机基础必学知识点
1. 电机的工作原理：电机是一种将电能转换为机械能的设备。
其工作
基于法拉第电磁感应原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机旋转。
2. 电机的分类：电机可以根据不同的工作原理和应用领域进行分类。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机、步进电机、同步电机等。
3. 电机的结构：电机通常由定子和转子组成。
定子是固定在机架上的
部分，上面有绕组。
转子则是可以转动的部分，通常由永磁体或绕组
构成。
4. 电机的控制方法：电机的控制方法可以通过调节电流、电压或转子
位置来实现。
常见的控制方法包括PWM调速、矢量控制、闭环控制等。
5. 电机的性能参数：电机的性能参数包括额定功率、额定转速、额定
电流、效率等。
这些参数可以用于评估电机的工作能力和效率。
6. 电机的应用领域：电机广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通
运输、家用电器等。
不同领域对电机的要求和应用方式也有所不同。
7. 电机的维护保养：电机的维护保养包括定期清洁、检查电机运行状态、及时更换磨损部件等。
良好的维护保养可以延长电机的使用寿命。
8. 电机的能效标准：为了提高能源利用效率，许多国家和地区都制定
了电机的能效标准。
根据能效等级，电机可以分为多个等级，如IE1、IE2、IE3等。
以上是电机基础必学的一些知识点，了解这些知识可以帮助你更好地理解电机的工作原理和应用。
电机基础常识
电机基础常识本站整理了一份有关电机的基础培训知识，包括电机的分类，直流电机原理及交流电机的工作原理等。
1、电机的分类2、直流电机图2-1：直流电机的物理模型图图2-1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分称为定子，上面装设了一对直流励磁（或是永磁铁）的主磁极N和S；旋转部分称为转子，上面装设电枢铁心；定子与转子之间有一气隙。
电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈（绕组），线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2与换向器接触。
整个旋转部分为机电能量转换中枢，故称电枢。
电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
2.1直流电机工作原理图2-2：直流电动机工作原理示意图将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上，则线圈abcd中流过电流，在导体ab中，电流由a指向b，在导体cd中，电流由c指向d。
导体ab和cd分别处于N、S极磁场中，受到电磁力的作用。
用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用，且形成的转矩方向一致，这个转矩称为电磁转矩，为逆时针方向。
这样，电枢就顺着逆时针方向旋转，如图2-2(a)所示。
当电枢旋转180°，导体cd转到N极下，ab转到S极下，如图2-2(b)所示，由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从电刷B流出，用左手定则判别可知，电磁转矩的方向仍是逆时针方同。
由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。
这就是直流电动机的基本工作原理。
简单来说，直流电动机就是利用通电导体在磁场中受力运动而“切割”其磁力线的原理工作的。
电机基础知识
电动机基本知识介绍1．电机基本概念介绍：1.1电机的基本运行条件：1.1.1电机的现场运行条件：1)除非另有约定或规定，电机应适合于下列现场运行条件，如有偏差则按1.1.2条件进行修正2)海拔：应不超过1000m3)最高环境温度：应不超过40℃4)最低环境温度：对于任何电机应不低于-15℃，但在下述电机不低于0℃:A)额定输出功率>3300KW(KVA)/1000r/min；B)额定输出功率<0.6KW(KVA) ；C)带换向器；D)带滑动轴承；E)以水作为冷却介质的。
5)对于水冷电机或空水冷却的电机：冷却水温在+5℃～+25℃,特殊情况下最高不超过33℃；1.1.2电气运行条件：1）电源：三相50Hz或60Hz交流电机的电压应符合GB156《标准电压》所规定的标称电压。
选用电机的额定电压时，应考虑配电系统与用电系统两者电压的差别。
对静止变流电源供电的交流电动机，电压、频率和波形的规定均不使用，额定电压应按协议规定。
2)电压和电流的波形和对称性：对用于由交流发电机供电，频率为固定的电源上的交流电动机，供电电压谐波压因数(HVF)应不超过以下0.02。
HVF=(ΣU2n/n)1/2U N——谐波电压的标么值N——谐波次数(5、7、11、13)。
三相交流电动机在三相电压系统的电压负序分量不超过正序分量的1%(长期运行)，或不超过1.5%(不超过几分钟的短时运行)且零序分量不超过正序分量1%的条件下运行。
即使HVF和负序分量和零序分量的限值在电机额定负载运行时同时发生，也不应导致在电机中产生任何有害的温度。
建议其温升或温度允许超过本标准规定限值，但不能超过10K。
3)运行期间电压和频率的变化：对用于由交流发电机供电(无论是地区供电或经电网)，且频率为固定的电源上的交流电机，电压和频率的综合变化分为A和B两个区电机应能在区域A内连续运行，并实现规定的基本功能(对电动机应能输出额定转距)，但其性能不必与额定电压和频率时的性能完全符合，可能呈现某些差异，温升可较额定电压和频率时高。
电机学基础知识
步进电机与伺服电机
总结词
步进电机是一种将脉冲信号转换为旋转机械能的装置 ，而伺服电机是一种接受控制信号后精确控制电机转 动的装置。
04
电机的应用领域
工业领域的应用
电机驱动系统
电机是工业自动化生产线和各种 机械设备中的重要驱动元件，用 于实现精确的位置控制、速度调 节和力矩输出。
ห้องสมุดไป่ตู้
泵和风机
电机广泛应用于泵和风机等流体 机械中，用于输送液体和气体， 提供必要的动力。
自动化生产线
电机驱动传送带、装配机械手等 自动化设备，实现生产线的连续、 高效运行。
汽车领域的应用
起动电机
在传统汽车中，起动电机用于起动发 动机，随着新能源汽车的发展，起动 电机也应用于混合动力和纯电动汽车 中。
雨刷电机
车窗升降电机
车窗升降电机用于控制车窗的升降， 提供便利的开关操作。
雨刷电机用于控制汽车雨刷的摆动， 保持风挡玻璃的清晰。
家电领域的应用
01
洗衣机电机
洗衣机电机作为洗衣机的主要动 力源，驱动波轮或滚筒的旋转， 实现洗涤功能。
机器人技术
03
在机器人技术中，电机用于驱动机器人的关节、手臂、腿部等
运动部件，实现机器人的动作和控制。
05
电机的未来发展与挑战
电机的未来发展趋势
高效能化
随着节能减排需求的增加，电机的高效能化成为未来的发展趋势， 包括永磁同步电机、开关磁阻电机等新型电机的研发和应用。
智能化
电机与传感器、控制系统的集成，实现电机的智能化控制，提高电 机的运行效率和可靠性。
电机学基础知识
对于某一电路，在任意时刻，沿任一回路，各支路电压的
代数和恒等于零。
ut 0
12
第1章 电机学基础知识
1.1.5 安培环路定律（全电流定律）
在磁场中，磁场强度H沿任意闭合回路 l 的线积分，等于
该闭合回路所包围的所有电流的代数和。 l Hdl i
i1
i2
i3 1. 对于通电螺线管，磁场是均匀
的，磁场强度H处处相等，总电
1.2.1 电机的磁路
磁路
主磁通
i1 ＋
u1 －
1 2
i2 ＋
u2 －
N
S
S
励磁绕组
漏磁通 变压器磁路
N
直流电机磁路
15
第1章 电机学基础知识
1.2.2 磁路定律
∮ 1. 安培环路定律 H dl = ∑i l 如图： ∑i = i1＋i2－i3
2. 磁路的欧姆定律
∮H dl = Hl = N i
l
② 软磁材料 B－H 曲线窄， Br 小、Hc 小。 用于制造变压器、电机等电器的铁心。
③ 矩磁材料 B－H 曲线形状接近矩形， Br 大、Hc 小。 用于计算机中，作记忆单元。
29
第1章 电机学基础知识
Φ
4. 铁心损耗
(1) 磁滞损耗 Ph (2) 涡流损耗 Pe
铜损耗使线圈发热，
铁损耗使铁心发热。 0.35mm
流由通有电流的匝线圈提供：
l
H lN i
H dl
13
第1章 电机学基础知识
2.工程中用到几何形状复杂的磁路，可以将磁路分成几 段，分别应用安培环路定律，再求电流的总和。
n
Hklk i
1
3.对于带气隙的铁心磁路，磁 场是不均匀的
电机的知识基础
电机的基础知识有哪些电机是将电能转化为机械能的装置，是现代工业生产中常见的设备之一。
其基础知识包括：1.电机的工作原理：电机利用电磁感应或者磁场作用产生力矩，将电能转化为机械能，驱动机械运动。
2.电机的分类：按照电源形式可分为交流电机和直流电机；按照结构形式可分为异步电机、同步电机、直流电机、步进电机等多种类型。
3.电机的组成：电机通常由转子、定子、端盖、轴承、绕组、磁极等组件组成。
4.电机的参数：电机的参数包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、效率等等，这些参数对于电机的运行和使用都有重要意义。
5.电机的控制：电机的控制方法有很多种，常见的包括直接启动、变压器启动、星角启动、电容启动、电阻启动、变频启动等等。
6.电机的维护：电机的维护包括日常检查、润滑、维修等方面，可以延长电机的寿命，提高电机的运行效率和稳定性。
7.电机的分类：按照电源的形式分类，电机可以分为交流电机和直流电机；按照电机的结构分类，电机可以分为直线电机、旋转电机和特殊电机等；按照转子类型分类，电机可以分为感应电机和永磁电机等。
8.电机的基本参数：电机的基本参数包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、额定效率等，这些参数都是电机性能的重要指标，用户在选型时需要参考。
9.电机的运行原理：电机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的装置，通常由定子和转子两部分组成。
在电机中，定子绕组通电后产生磁场，磁场与转子导体产生磁通量，根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会产生感应电动势，从而使转子旋转，最终将电能转化为机械能。
10.电机的保护和维护：电机在使用中需要进行保护和维护，以确保电机正常运行并延长电机寿命。
常用的保护方式包括过载保护、短路保护、欠压保护等，维护方式包括定期检查电机的运行状态、维护电机的润滑系统、清洗电机外壳等。
11.电机的应用领域：电机广泛应用于工业生产、交通运输、家庭电器、医疗器械等领域。
其中，工业生产中的电机应用最为广泛，包括风电、水电、火电等能源生产、机床、冶金、矿山等制造业、交通运输中的电机应用主要是电动车辆和铁路牵引等，家庭电器中的电机应用主要是电扇、洗衣机、吸尘器等。
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电机部组功能
back
电机组成主要分为五大部品零件
名称
功
能
备注
三. 定子组立
◎ 决定电机特性的重要部分。其 中绕组制程与槽型为其电机技 术核心项目。
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电机部组功能
P.10
电机部组功能
电机组成主要分为五大部品零件
名称 功
能
备注
四. 转子 组立
◎ 决定电机特性的重要部品。其中转 子鼠笼导体与槽型为其电机技术核 心项目。
◎ 功能选用：
1. 效率值提升：R铁心 (硅钢片片))
一般电机 → DR510或50A1000
高效率电机 →低铁损硅钢片
2. 轴：支持转子，并传送动力至外 部。
一般材质为S45C为S45C，腐蚀性环境可 选用
S渗US碳系硬列化、处重理负等载。使用可做高周波、
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电机部组功能
back P.11
泵类负载可选用自冷变频电机（性价比高）
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P.22
无锡東元電機设计处
P.23
变频电机常用附件
空间加热器 (Space Heater)
利用电流通过电阻产生 热量，于电机停机时维 持内部温度高于外部 5 度，达到防潮效果
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热保护器
(Thermostat)
基本构造为由两种膨胀
P.5
客户安装方式区分
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卧式
立式
坐卧两用 C face
坐卧两用 D flange
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电机部组功能
P.6
无锡東元電機设计处
P.7
框架外壳区分
材质 铸铁
铁板
铝壳
照片
冷却通风 方式
照片
冷却通风方式
全密（TEFC)
半密密(ODP)(ODP)
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电机部组功能
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电机部组功能
电机部组功能
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电机组成主要分为五大部品零件
名称
功
能
备注
五. 其它零件
1.T箱 (接线盒盒))：保护电源接线，避免与外部 导电体接触。
材质：钢板、铸铁、铸铝。 2.外扇：将电机内部所产生的热量，藉由热传
导至表面结构，再利用热对流来散热。 3. 轴承：支持转子转动动,,减少摩擦损失。
一般小型电机使用滚珠轴承
系数不同金属所构成 当温度达动作温度时， 热保护器便动作，经控 制线路造成电源跳脱， 以达保护目的
东元常用:145℃(常闭)
热阻体 (Thermistor)
为ㄧ种热敏性半导体
组件，主要功能在本体 温度到达设定参考温度 时，电阻即大量改变， 藉此改变，使控制单元 适时启闭系统 东元常用：PTC140或
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电机部组功能
P.12
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电机选型及其 在水泵行业的 应用
无锡東元電機设计处Leabharlann P.13电机的选用
注意事项如下：
•用途 •电压、频率、输出、极数 •屋内、屋外、保护等级、周围环境 •起动方式、驱动方式 •负载特性、惯量 GD2
•时间额定 •绝缘等级、温升要求 •特性需求 •保护条件需求 •特殊需求、使用条件等
电机基础知识简介
1.三相异步电机基础结构 2.电机选型及其在水泵行业的应用 3.高效率电机介绍 4. 防爆电机介绍
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P.2
电机剖面图
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1.框架
3.定子组立
back
定子铁心 绕组
4.转子组立
转子铁心
铝锭
轴
5.其他零件
2.托架/凸托架
T箱(接线盒) 内外扇、风罩 轴承
Torque
RPM
根据负载特性,此时适合选择定转矩电机.
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P.20
电机在水泵行业的应用
Q(流量) ＆ N (轴转速速) ) H(水压) ＆ N2(轴转速2) T(转矩) ＆ N2(轴转速2) P(功率) ＆ N3(轴转速3)
Torque ＆ N2
轉矩
轉速
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P.21
转速降低负载相应减小温升曲线
RPM
负载為定转矩，如以高速(低极数)作考虑，将造成低速
(高极数)过载运转或无法起动而导致烧毁
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P.18
负载型式搭配不当
变动转矩电机，使用于定转矩负载
Torque
RPM
负载為定转矩，以低速(高极数)作考虑： 将造成高速(低极数)容量过剩而导致能源浪费
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P.19
定转矩 (Constant Torque)
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3.额定电流
定子绕组在指定接法下的线电流
如： / 11.2A / 6.48A
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电 流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。
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P.28
4.转速
电机轴上的实际转速，
P.3
馬達基本構造
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P.4
电机部组功能
电机组成主要分为五大部品零件
名称
功
能
一. 框架
◎ 支持与固定定子组立用。 ◎ 决定电机的外型的主要部分。
◎ 功能选用： 1.安装方式：卧式 、立式 。 2.材质：铸铁 、钢板 、铝合金。 3.冷却通风方式：全密、半密。
备注
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馬達部組功能
电机组成主要分为五大部品零件
名称
功
能
备注
二. 托架 / 凸托架
◎ 固定与承载轴承转动。 ◎ 与负载机械连结，例如齿轮减速机、 油压泵浦、卷门机、工具机等。 ◎ 功能选用： 1. 材质：铸铁 、 铝合金 。 2. 安装方式：
D–Flange→钻圆孔 C-Face 攻牙孔
无锡東元電機设计处
电机部组功能
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无锡東元電機设计处
P.14
负载型式
Torque
RPM
负载：泵浦、风扇
无锡東元電機设计处
P.15
负载型式
Torque
RPM
负载：输送带、吊车
无锡東元電機设计处
P.16
负载型式
Torque
RPM
负载：搅拌机、卷取机
无锡東元電機设计处
P.17
负载型式搭配不当
变动转矩电机，使用于定转矩负载
Torque
PTC160
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RTD(PT100)
RTD 是應用”金屬在不同溫度下，電阻隨著變化”之基本原 理而用以測量繞組之溫度，而將RTD 之引出線接到外部計器(溫 度計)，外部器因電流之變化，而可得知溫度變化，再配合設定 之警告、跳脫溫度對設備採取適當保護措施
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P.25
1.额定功率
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的关 系为：
其中： 单位：千瓦---kW 马力---H--P 1HP=0.746kW
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2. 额定电压
定子绕组在指定接法下应加的线电压.
A
线
线
电
ZX
电
压
CY
B
压
ZA
C
X
Y
B
例：380/220 Y/ 是指：线电压为为380时采用Y接法 ；当线电压为为220V时采用 接法。
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