顺德职业技术学院文本典型变频多联机电气控制电路图解与检修_制冷设备电气与控制系统检修任务二.doc_大学文库

(2)多联机与其他空调设备比较有何优势？ (3)请对交流变频多联机分立电路进行因解分析，并列举其常见故障及其检修方法多联空调机在我国近几年才出现的新结构形式的制冷产品，其市场拥有量仅次于家用空调，代表了空调设备的最新技术成果，其控制系统也是制冷设备中最复杂的系统。目前，有关多联空调机的控制系统与检修介绍的不多，维修能力还非常薄弱，很多多联机实际上是处于半故障状态，制冷能力打打下降。美的多联机电气控制系统的设计在同业中比较有代表性，本章以美的多联空调机为例。介绍典型多联机的电气控制系统，通过典型多联机系统特点介绍、控制功能介绍、接线图分析，控制原理图分析、常见故障与检修等。结合实际维修训练可以很好的获得多联机检修核心技能。 1多联空调机概述 1.1多联机定义多联空调机是指由一台以上的单元式空调室外机通过分歧管直接将制冷剂输送到各种形式的多台空调室内机的中型负荷的空气调节制冷设备，简称多联机。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求，多联机系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，面且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。多联机的室外机一般集成了压缩机、冷凝器和电子膨胀阀组成。其中多以冷凝器表面式冷凝器为主，有些为水冷式冷凝器，则需要配备冷知塔，多联机的室外机与家用空调的室外机外观和结构基本类似，但内部的管道及管道控制非常复杂：多联机的室内机集成了蒸发器和电子影胀阀，相对于家用空调室内机，多联机的室内机的结构形式非常丰富，包括挂壁式、嵌入式、风管式和坐吊两用式等。 1.2多联机分类按室内机的结构形式：壁挂式、帐入式、薄型风管式、高静压风管式、低静 217

217 （2）多联机与其他空调设备比较有何优势？（3）请对交流变频多联机分立电路进行图解分析，并列举其常见故障及其检修方法。多联空调机在我国近几年才出现的新结构形式的制冷产品，其市场拥有量仅次于家用空调，代表了空调设备的最新技术成果，其控制系统也是制冷设备中最复杂的系统。目前，有关多联空调机的控制系统与检修介绍的不多，维修能力还非常薄弱，很多多联机实际上是处于半故障状态，制冷能力打打下降。美的多联机电气控制系统的设计在同业中比较有代表性，本章以美的多联空调机为例，介绍典型多联机的电气控制系统，通过典型多联机系统特点介绍、控制功能介绍、接线图分析、控制原理图分析、常见故障与检修等。结合实际维修训练可以很好的获得多联机检修核心技能。 1 多联空调机概述 1．1 多联机定义多联空调机是指由一台以上的单元式空调室外机通过分歧管直接将制冷剂输送到各种形式的多台空调室内机的中型负荷的空气调节制冷设备，简称多联机。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求，多联机系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。多联机的室外机一般集成了压缩机、冷凝器和电子膨胀阀组成。其中多以冷凝器表面式冷凝器为主，有些为水冷式冷凝器，则需要配备冷却塔，多联机的室外机与家用空调的室外机外观和结构基本类似，但内部的管道及管道控制非常复杂；多联机的室内机集成了蒸发器和电子膨胀阀，相对于家用空调室内机，多联机的室内机的结构形式非常丰富，包括挂壁式、嵌入式、风管式和坐吊两用式等。 1.2 多联机分类按室内机的结构形式：壁挂式、嵌入式、薄型风管式、高静压风管式、低静

压风管式、座吊两用式、软风管式等，由于多联机内机的结构形式非常丰富，故安装形式比较灵活，这也是多联机的优点之一。按制冷制热负荷调节控制方式：数码控制式、交流变须控制式、直流调速控制式（俗称直流变類），数码控制式使用的是特制的数码涡旋压缩机，利用涡旋压缩机的轴向柔性技术，动静祸盘能沿轴向脱离分开一段距离实现加截与卸载，当动静祸盘处于密封状态时，压缩机100%运行：当动静涡盘轴向脱离时，压缩机吸一排气腔导通，压缩腔内无压缩，即压缩机电机虽然运转，但压缩机不作功，通过组合0和1数码状态的时间，即可实现任意比例的能力输出。交流变频采用交流异步电机的压缩机，由变频器向电动机定子侧线圈提供顿率和电压可变的三相交流电流、压缩机的转速随着频率的变化而变化，达到符合调节的作用，频率变化范围一般为30115Hz,此外，大功率变顿压缩机逐渐引入更先进的变频控制方式，压缩机采用水磁同步调速电机，即PMSM电机。它们都通过将颜率电国不可控的市电经过整流逆变等电力电子变换得到频率电压可控的电源驱动压缩机运转，从而控制压缩机吸挂气量和能力输出。直流调速（变顿）压缩机一般指压缩机动力采用直流无时电机，即BLDC电机，工作时，定子通入脉冲直流电，产生旋转磁场与转子永久磁铁的磁场相互作用，产生所需的转矩，达到一定转速来调节负荷。按照压缩机的配合使用方式：定颊压耀机与交瓷变频压缩机配合使用，用于交流变顿多联机：定频压缩机与数码涡旋压缩机配合使用，用于数码涡旋多联机：定顿压缩机与直蓬调速压缩机配合使用，用于直流调速（变频）多联机。当制冷/ 制热负荷较小是，定顿压缩机是不运转的。但负荷较大时，定顿压缩机与涡旋或变频压缩机同时工作。按室外机的布置形式：单台室外机和枫块组合。单台室外机一般可以拖动2一 6台室内机，当需要的负荷比较大时，可以将多台单元式室外机通过室外机的通信方式组合起来，已达到同时控制更多台室内机的需要。 1.3多联机应用场合 218

218 压风管式、座吊两用式、软风管式等，由于多联机内机的结构形式非常丰富，故安装形式比较灵活，这也是多联机的优点之一。按制冷/制热负荷调节控制方式：数码控制式、交流变频控制式、直流调速控制式（俗称直流变频）。数码控制式使用的是特制的数码涡旋压缩机，利用涡旋压缩机的轴向柔性技术，动静涡盘能沿轴向脱离分开一段距离实现加载与卸载，当动静涡盘处于密封状态时，压缩机 100％运行；当动静涡盘轴向脱离时，压缩机吸－排气腔导通，压缩腔内无压缩，即压缩机电机虽然运转，但压缩机不作功。通过组合 0 和 1 数码状态的时间，即可实现任意比例的能力输出。交流变频采用交流异步电机的压缩机，由变频器向电动机定子侧线圈提供频率和电压可变的三相交流电流、压缩机的转速随着频率的变化而变化，达到符合调节的作用，频率变化范围一般为 30~115Hz，此外，大功率变频压缩机逐渐引入更先进的变频控制方式，压缩机采用永磁同步调速电机，即 PMSM 电机。它们都通过将频率电压不可控的市电经过整流逆变等电力电子变换得到频率电压可控的电源驱动压缩机运转，从而控制压缩机吸排气量和能力输出。直流调速（变频）压缩机一般指压缩机动力采用直流无刷电机，即 BLDC 电机。工作时，定子通入脉冲直流电，产生旋转磁场与转子永久磁铁的磁场相互作用，产生所需的转矩,达到一定转速来调节负荷。按照压缩机的配合使用方式：定频压缩机与交流变频压缩机配合使用，用于交流变频多联机；定频压缩机与数码涡旋压缩机配合使用，用于数码涡旋多联机；定频压缩机与直流调速压缩机配合使用，用于直流调速（变频）多联机。当制冷/ 制热负荷较小是，定频压缩机是不运转的，但负荷较大时，定频压缩机与涡旋或变频压缩机同时工作。按室外机的布置形式：单台室外机和模块组合。单台室外机一般可以拖动 2～ 6 台室内机，当需要的负荷比较大时，可以将多台单元式室外机通过室外机的通信方式组合起来，已达到同时控制更多台室内机的需要。 1.3 多联机应用场合

家用中央空调专为100到600平方米的户型设计制造，主要应用场合为复式住宅、别墅、小型办公场所、中小型餐厅、中小型商铺等豪华装饰的场合。由于许多中小型办公、服务和娱乐场所是合建分块使用，没有专门的主机房，也不允许有水冷却装置，故传统的水冷式中央空调不合适使用：如果安装家用空调器，侧显得非常零乱无档次，并且室内室外都占用许多空间。多联机采用一台主机与多个末端分离安装的方式，主机安装在室外阳台的“隐蔽”处，功能比家用空调多，能同时供多个房间的供热或供冷：而末端品种多样，消费者可根据房型装修喜好选配。术端风口镶猷在房顶，每个风口可单独控制，任意调节房间温度。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入各室内机换热器的制冷剂流量，适量地承载室内冷、热负荷，实现空气温度的调节。它可以根据室内空调负荷的大小，自动地调节系统的容量，因此具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间的不同空调负荷的需求。另外，室内机的组合形式比较灵活，可以向水机那样做成局部风管机，不管房间结构多么复杂，冷/热风都可以送到房间的任何一个角落，只不过空气处理机组的蒸发器走的是制冷剂面不是水。 1.4多联机特点多联机集大型中央空调与分体壁挂的优点为一体，既有中央空调的集中功能，也有分体壁挂的灵巧，同时还具有结构形式多、安装形式灵话、与豪华装修配套等特点。 (1)与传统的中央空调相比，省却了专用机房，同时管路安排及调试简单。 (2)在制冷方式、机组结构、处理空气方法上基本与大型中央空调类似，实现建筑与空调的和谐、提高居室的舒适性。 (3)室内空气分布更为合理，温度均匀，波动小，舒适感好。 (4)高效节能：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。 (5)运行宁静：采用主机和室内机分离的安装方式，送风回风系统设计合理，保证了宁静的家居环境。 (6)能大大改善因采用多台分体式空调器所造成的室外机太多，而形响建 219

219 家用中央空调专为 100 到 600 平方米的户型设计制造，主要应用场合为复式住宅、别墅、小型办公场所、中小型餐厅、中小型商铺等豪华装饰的场合。由于许多中小型办公、服务和娱乐场所是合建分块使用，没有专门的主机房，也不允许有水冷却装置，故传统的水冷式中央空调不合适使用；如果安装家用空调器，侧显得非常零乱无档次，并且室内室外都占用许多空间。多联机采用一台主机与多个末端分离安装的方式，主机安装在室外阳台的“隐蔽”处，功能比家用空调多，能同时供多个房间的供热或供冷；而末端品种多样，消费者可根据房型装修喜好选配。末端风口镶嵌在房顶，每个风口可单独控制，任意调节房间温度。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入各室内机换热器的制冷剂流量，适量地承载室内冷、热负荷，实现空气温度的调节。它可以根据室内空调负荷的大小，自动地调节系统的容量，因此具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间的不同空调负荷的需求。另外，室内机的组合形式比较灵活，可以向水机那样做成局部风管机，不管房间结构多么复杂，冷/热风都可以送到房间的任何一个角落，只不过空气处理机组的蒸发器走的是制冷剂而不是水。 1.4 多联机特点多联机集大型中央空调与分体壁挂的优点为一体，既有中央空调的集中功能，也有分体壁挂的灵巧，同时还具有结构形式多、安装形式灵活、与豪华装修配套等特点。（1）与传统的中央空调相比，省却了专用机房，同时管路安排及调试简单。（2）在制冷方式、机组结构、处理空气方法上基本与大型中央空调类似，实现建筑与空调的和谐、提高居室的舒适性。（3）室内空气分布更为合理，温度均匀，波动小，舒适感好。（4）高效节能：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。（5）运行宁静：采用主机和室内机分离的安装方式，送风回风系统设计合理，保证了宁静的家居环境。（6）能大大改善因采用多台分体式空调器所造成的室外机太多，而影响建

筑物外现及带米不安全的隐患，同时也可免除传统分体机的制冷剂连接管暴露悬挂在室内半空中和柜机室内机落地摆放占用空间等弊端。 (7)家用中央空调与家用空调器在安装上有很大区别。家用中央空调的安装是一个系统工程，必须根据房型的具体情况进行设计，施工复桑，工程质量将直接影响到使用效果，故需要专业的安装工程公司。 (8)设计、制造与安装的技术含量都较高，产品价格较为昂贵投资相对较高，维修难度和费用也比较大， (9)多联机系统难以引进新风，无法进行空气质量的调节，对于酱闭的房间，舒适性会较差。 (10)需要在建设物噬工装修的阶段同步进行多联机安装工程施工。 1.5多联机与其他空调设备比较 1.5.1多联机与家用空调器的区别 (1)家用空调器基本上不具备大范围的负荷调节功能，主要是通过压缩机的开停控制制冷/制热量。多联机的最大优点就是变流量变负荷，因此可以宽范围的满足从开一台到开多台的需受。 (2)家用空调器主要面对普通家庭佳宅的消费群体，其室内机结构形式只有分体壁挂式和分体柜式两种形式。多联机室内机结构形式非常多样，如柜机，挂壁机、坐吊两用机、嵌入机、吊顶机、风管机、导管暗凝式等，所面对的消费群体主要是别墅、宾馆、写字棱、店铺等豪华配置，其用户可根据房间结构的需求任意远择不同款式的内机。 (3)家用空调器使用控制相对简单，每台机单独控制。多联机的使用控制比较多样并且比较便利。即应具备集中控制、单独控制、网络控制等的自由组合控制，满足用户在不同条件下的使用的便利性要求。 (4)家用空器调安装形式比较固定。多联机一个或多个外机带多个室内机，其配管和配线是总管或总线采用分歧的方式配给各内机，而且应具备室内外机之问的长配管、高落差功能以满足不同环境的安装要求， 220

220 筑物外观及带来不安全的隐患，同时也可免除传统分体机的制冷剂连接管暴露悬挂在室内半空中和柜机室内机落地摆放占用空间等弊端。（7）家用中央空调与家用空调器在安装上有很大区别。家用中央空调的安装是一个系统工程，必须根据房型的具体情况进行设计，施工复杂，工程质量将直接影响到使用效果，故需要专业的安装工程公司。（8）设计、制造与安装的技术含量都较高，产品价格较为昂贵投资相对较高，维修难度和费用也比较大。（9）多联机系统难以引进新风，无法进行空气质量的调节，对于密闭的房间，舒适性会较差。（10）需要在建设物施工装修的阶段同步进行多联机安装工程施工。 1.5 多联机与其他空调设备比较 1.5.1 多联机与家用空调器的区别（1）家用空调器基本上不具备大范围的负荷调节功能，主要是通过压缩机的开停控制制冷/制热量。多联机的最大优点就是变流量变负荷，因此可以宽范围的满足从开一台到开多台的需要。（2）家用空调器主要面对普通家庭住宅的消费群体，其室内机结构形式只有分体壁挂式和分体柜式两种形式。多联机室内机结构形式非常多样，如柜机、挂壁机、坐吊两用机、嵌入机、吊顶机、风管机、导管暗藏式等，所面对的消费群体主要是别墅、宾馆、写字楼、店铺等豪华配置，其用户可根据房间结构的需求任意选择不同款式的内机。（3）家用空调器使用控制相对简单，每台机单独控制。多联机的使用控制比较多样并且比较便利，即应具备集中控制、单独控制、网络控制等的自由组合控制，满足用户在不同条件下的使用的便利性要求。（4）家用空器调安装形式比较固定。多联机一个或多个外机带多个室内机，其配管和配线是总管或总线采用分歧的方式配给各内机，而且应具备室内外机之间的长配管、高落差功能以满足不同环境的安装要求

(5)家用空调的安装维修比较简单。多联机的安装是一项工程，需要专门的设计和域工队伍，另外维修技术要求高。 1.5.2多联机与其他家用中央空调比较属于家用中央空调范畴的空调设备除了多联机系列外，还有风冷式和水冷式家用中央空调空调。风管式系统：风管式系统以空气为输送介质，风系统是由一台室内机连接多个风口至各个房间。它的工作原理与大型全空气中央空调系统基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。系统由室外主机集中产生冷、热量，将从室内导出的回风进行冷却、加热处理，然后再送入室内，承载该空间的空调（冷、热）负荷。较之其他家用中央空调型式，风管式系统的投资较小，若再采用新风功能，室内的空气质量可以得到较大的政善。但风管式系统的空气输配系统要占用较大的建筑空间，要求住宅要有较大的层高，就会增加建筑的成本。冷/热水系统：水系统家用中央空调是大型中央空调的微型版，其室内机之间是通过水管连接。冷/热水机组系统的输送介质通常是水或乙二醇溶液，它的基本工作原理与通常的风机盘管系统类似。由室外主机集中产生出空调冷/热水，通过管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风。从而承载房间空调负荷。是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。系统室内的术端装置通常为风机盘管。目前，一般的风机盘管均可以调节其风机转速，从而调节递入室内的冷/热量，因此、该系统可以对每个空调房间进行单独地调节，匹配不同房间不同的空调负荷，这样的功能也使其具有较好的调节能性。此外，由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受建筑层高的限制，与建筑环境的适应性好。但此种系统难以引进新风，无法进行空气质量的调节，对于密闭的房间，舒适性会较差。其三者的优缺点对比可参考表4一1。表4一1各系统家用申央空调优缺点对比系饶水系饶风管系统多联机优点每个房间可单独控初投资较低：风▣设每个房间可以单独控 221

221 （5）家用空调的安装维修比较简单。多联机的安装是一项工程，需要专门的设计和施工队伍，另外维修技术要求高。 1.5.2 多联机与其他家用中央空调比较属于家用中央空调范畴的空调设备除了多联机系列外，还有风冷式和水冷式家用中央空调空调。风管式系统：风管式系统以空气为输送介质，风系统是由一台室内机连接多个风口至各个房间。它的工作原理与大型全空气中央空调系统基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。系统由室外主机集中产生冷、热量，将从室内导出的回风进行冷却、加热处理，然后再送入室内，承载该空间的空调（冷、热）负荷。较之其他家用中央空调型式，风管式系统的投资较小，若再采用新风功能，室内的空气质量可以得到较大的改善。但风管式系统的空气输配系统要占用较大的建筑空间，要求住宅要有较大的层高，就会增加建筑的成本。冷/热水系统：水系统家用中央空调是大型中央空调的微型版，其室内机之间是通过水管连接。冷/热水机组系统的输送介质通常是水或乙二醇溶液，它的基本工作原理与通常的风机盘管系统类似。由室外主机集中产生出空调冷/热水，通过管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而承载房间空调负荷。是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。系统室内的末端装置通常为风机盘管。目前，一般的风机盘管均可以调节其风机转速，从而调节送入室内的冷/热量，因此、该系统可以对每个空调房间进行单独地调节，匹配不同房间不同的空调负荷，这样的功能也使其具有较好的调节能性。此外，由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受建筑层高的限制，与建筑环境的适应性好。但此种系统难以引进新风，无法进行空气质量的调节，对于密闭的房间，舒适性会较差。其三者的优缺点对比可参考表 4－1。表 4－1 各系统家用中央空调优缺点对比系统水系统风管系统多联机优点每个房间可单独控初投资较低；风口设每个房间可以单独控

1GBT开美组合)：同时模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的交变电源（合成波形近似正弦波），使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量或制热量。图4一32是以220V电源为例展示交流变顿空调的变频控制过程，多联机多使用三相电源，整理后所得到的直流电压为540V左右，等效正弦电源(SPWM)的电压的有效值相对高很多。 2.1.2交流变频空调的控制特点 (1)适应负荷的能力强一定工况下，制冷量与制冷剂质量流量成正比，即Q=q·,式中，Q一制冷量，日一制冷剂单位质量制冷量，m一制冷剂质量流量：一定工况下，制冷剂质量流量与压缩机转速成正比例函数关系，即■=￡(N),式中1一制冷剂质量流量与压缩机转速的函数关系，不同结构的压缩机此关系式不同，N一压缩机转速。缘合上两式，就可以通过调节压缩机转速实现空调制冷量的调节。变频空调通过压缩机转速的变化，可以实现制冷量随室外温度的上升而上升，下降而下降，这样就实现了制冷量与房间热负荷的白动匹配，改善了舒适性，也节省了电力 (2)快速和精准的温度调节变顿空调的温度调节为室温每降低0,5度，运转频率就降低一档，相反，室温每升高0.5度，运转频率就升高一档，即室温越高，运转類率越大，以便空调快速制冷，室祖越接近设定湿度，运转频率就越小，提供的制冷量也越小，以维持室温在设定温度附近，温度波动小。 (3)启动、运转性能好变规空调低烦低负荷启动，运转平稳之后根据负荷量的变化变频运转。这就保证了压缩机电机的启动电流比较小，对电网的冲击小，线损也不大。 (4)节能高效常规空调开/美方法控制，压缩机开关频繁，启动时的线损和低效率导致耗电增加。变顿空调自动以低顿维持室湿基本恒定，避免压缩机频繁开启，比常规空调省电节电。 (5)低电压运转性能优越 225 :负载状态

223 IGBT 开关组合)；同时模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的交变电源(合成波形近似正弦波)，使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量或制热量。图 4－32 是以 220V 电源为例展示交流变频空调的变频控制过程，多联机多使用三相电源，整理后所得到的直流电压为 540V 左右，等效正弦电源（SPWM）的电压的有效值相对高很多。 2.1.2 交流变频空调的控制特点（1）适应负荷的能力强一定工况下，制冷量与制冷剂质量流量成正比，即 Q = q . m，式中，Q — 制冷量，q — 制冷剂单位质量制冷量，m — 制冷剂质量流量；一定工况下，制冷剂质量流量与压缩机转速成正比例函数关系，即 m = f ( N )，式中 f — 制冷剂质量流量与压缩机转速的函数关系，不同结构的压缩机此关系式不同，N — 压缩机转速。综合上两式，就可以通过调节压缩机转速实现空调制冷量的调节。变频空调通过压缩机转速的变化，可以实现制冷量随室外温度的上升而上升，下降而下降，这样就实现了制冷量与房间热负荷的自动匹配，改善了舒适性，也节省了电力。（2）快速和精准的温度调节变频空调的温度调节为室温每降低0.5 度，运转频率就降低一档，相反，室温每升高0.5 度，运转频率就升高一档，即室温越高，运转频率越大，以便空调快速制冷，室温越接近设定温度，运转频率就越小，提供的制冷量也越小，以维持室温在设定温度附近，温度波动小。（3）启动、运转性能好变频空调低频低负荷启动，运转平稳之后根据负荷量的变化变频运转。这就保证了压缩机电机的启动电流比较小，对电网的冲击小，线损也不大。（4）节能高效常规空调开/关方法控制，压缩机开关频繁，启动时的线损和低效率导致耗电增加。变频空调自动以低频维持室温基本恒定，避免压缩机频繁开启，比常规空调省电节电。（5）低电压运转性能优越 a 负载状态

顺德职业技术学院 文本 典型变频多联机电气控制电路图解与检修_制冷设备电气与控制系统检修任务二

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