JPH0213276A - Treatment of regenerative energy of inverter device - Google Patents
Treatment of regenerative energy of inverter deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、インピーダンスが大きいｆｔ源に接続して
いるインバータ装置の負荷から回生してくるエネルギー
を処理する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for processing energy regenerated from a load of an inverter device connected to an FT source with high impedance.
交流を直流に変換する電源側変換器の直流側と、直流を
可変電圧・可変周波数の交流に変換する負荷側変換器の
直流側とを直流中間回路を介して相互に接続することで
インバータ装置を形成し、このインバータ装置を交流電
源に接続すれば、誘導電動機を可変速運転することがで
きるので、広く使用されている。An inverter device is created by interconnecting the DC side of the power supply side converter, which converts AC to DC, and the DC side of the load side converter, which converts DC to AC with variable voltage and variable frequency, through a DC intermediate circuit. If the inverter device is connected to an AC power source, the induction motor can be operated at variable speed, and is therefore widely used.
このインバータ装置を電源にして運転中の誘導電動機を
減速させると、この誘導電動機の運動エネルギーが電気
エネルギーに変換されて直流中間回路へ回生されてくる
。従来はこの回生エネルギーを直流中間回路に設けた抵
抗器に与えて、熱として消費するようにしていたが、こ
れではエネルギーの無駄使いになることから、直流を交
流に変換できる逆変換器を前段の電源側変換器に追加設
置し、誘導電動機からの回生エネルギーをこの逆変喚器
を介して交流電源側に返還することが多くなってきた。When this inverter device is used as a power source to slow down an operating induction motor, the kinetic energy of the induction motor is converted into electrical energy and regenerated to the DC intermediate circuit. Conventionally, this regenerated energy was given to a resistor installed in the DC intermediate circuit and consumed as heat, but this was a waste of energy, so an inverse converter that can convert DC to AC was installed in the front stage. Increasingly, the regenerated energy from the induction motor is returned to the AC power source via this reverse converter.
しかしながら、電源事情が良好でない山間僻地、たとえ
ば山奥の鉱山などでは、このインバータ装置に交流電力
を供給する交流電源のインピーダンスが高いために、誘
導電動機から電源側へのエネルギーの回生が不十分な場
合がある。このようなときは直流中間回路の電圧が上昇
することになるので、このインバータ装置を構成してい
る素子が、この過電圧で破損するおそれがある。そこで
、交流電源側へのエネルギー回生が不十分な場合には、
直流中間回路に電力吸収手段を設置して、交流電源側に
返還しきれない余分のエネルギーを、この電力吸収手段
で吸収することで、直流中間回路電圧の異常な上昇を防
止している。However, in remote mountain areas where power supply conditions are poor, such as mines deep in the mountains, the impedance of the AC power supply that supplies AC power to this inverter device is high, so energy regeneration from the induction motor to the power supply side may be insufficient. There is. In such a case, the voltage of the DC intermediate circuit will rise, so there is a risk that the elements making up this inverter device will be damaged by this overvoltage. Therefore, if energy regeneration to the AC power supply side is insufficient,
Abnormal increases in DC intermediate circuit voltage are prevented by installing a power absorption means in the DC intermediate circuit and absorbing excess energy that cannot be returned to the AC power supply side.
第３図は直流中間回路に電力吸収手段を設置しているイ
ンバータ装置の従来例をあられした回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example of an inverter device in which a power absorption means is installed in a DC intermediate circuit.
この第３図において、交流電ｆｉｌからの交流電力は電
源インピーダンス２を介して、順変換器３Ａと逆変換器
３Ｂとで構成している電源側変換手段に与えられるが、
順変換器３Ａの動作により交流電力を直流電力に変換し
て直流中間回路に出力する。この直流中間回路には直流
電力の脈動分を吸収・除去するためのフィルタ回路４と
、電力吸収手段としてのチョッパ装置５および抵抗３６
が接続され、さらに可変電圧・可変周波数の交流電力に
変換する負荷側変換手段としてのインバータ７が接続さ
れているが、このインバータ７を介して誘導電動機８を
駆動する場合には、チョッパ装置５は停止している。In FIG. 3, AC power from an AC power source fil is applied to a power supply side conversion means composed of a forward converter 3A and an inverse converter 3B via a power source impedance 2.
The operation of the forward converter 3A converts AC power into DC power and outputs it to the DC intermediate circuit. This DC intermediate circuit includes a filter circuit 4 for absorbing and removing the pulsation of DC power, a chopper device 5 as a power absorption means, and a resistor 36.
is connected, and further connected to an inverter 7 as a load-side conversion means for converting into variable voltage/variable frequency AC power. When driving the induction motor 8 via this inverter 7, the chopper device 5 has stopped.
誘導電動機８が減速するなどで、その発η４．エネルギ
ーがインバータ７を介して直流中間回路に返還されてく
ると、この直流中間回路の電圧を上昇させる。電圧検出
回路１２で検出する電圧が、電圧設定器１１で設定して
いる値を越えると、電圧調節回路１５ と点弧回路１７
との作用により、逆変換器３Ｂが作動して直流中間回
路に返還されてきたエネルギーを、さらにこの逆変換器
３Ｂと電源インピーダンス２とを介して交流電源１へ回
生し、この直流中間回路検出電圧を電圧設定器１１で設
定している値に一致させようとする。Due to deceleration of the induction motor 8, etc., the generation η4. When the energy is returned to the DC intermediate circuit via the inverter 7, the voltage of this DC intermediate circuit is increased. When the voltage detected by the voltage detection circuit 12 exceeds the value set by the voltage setting device 11, the voltage adjustment circuit 15 and the ignition circuit 17 are activated.
, the inverter 3B operates and the energy returned to the DC intermediate circuit is further regenerated to the AC power source 1 via this inverter 3B and power source impedance 2, and this DC intermediate circuit is detected. An attempt is made to make the voltage match the value set by the voltage setting device 11.
これと同時に、チョッパ装置５も電圧調節回路１６ と
点弧回路１８ との作用により動作を開始して、直流中
間回路に返還されてきたエネルギーを抵抗器６に流して
消耗させることにより、直流中間回路の検出電圧を電圧
設定器１１で設定している値に一致させようとするので
、電源インピーダンス２の値が高くて、逆変換器３Ｂを
介して交流電ｆＡ１へ回生する電力量が不十分であって
も、直流中間回路電圧が上昇するのを抑制できる。At the same time, the chopper device 5 also starts operating due to the action of the voltage adjustment circuit 16 and the ignition circuit 18, and the energy returned to the DC intermediate circuit is passed through the resistor 6 and consumed, thereby reducing the DC intermediate circuit. Since the detected voltage of the circuit is tried to match the value set by the voltage setting device 11, the value of the power supply impedance 2 is high and the amount of electric power regenerated to the AC power fA1 via the inverter 3B is insufficient. Even if there is, it is possible to suppress the DC intermediate circuit voltage from increasing.
なお符号１３ と１４は前述した検出電圧と設定電圧と
の偏差を演算する加算器であり、符号１９はインバータ
７を制御するインバータ制御回路である。Note that numerals 13 and 14 are adders that calculate the deviation between the aforementioned detected voltage and the set voltage, and numeral 19 is an inverter control circuit that controls the inverter 7.
上述したように、誘導電動機８からエネルギーが回生さ
れて直流中間回路電圧が上昇すると、この電圧が設定器
１１で設定する値を維持するべく、逆変換器３Ｂとチリ
ツバ装置５とが作動を開始する。それ故、電動ａ８から
回生されるエネルギー量があまり大きくなく、電源イン
ピーダンス２が高くても交流電源１に十分に回収できる
にも拘らず、チョッパ装置５の作動により回生エネルギ
ーの一部分が抵抗器６で消費されることになり、エネル
ギーの浪費となって装置の効率を低下させる欠点を有す
る。As described above, when energy is regenerated from the induction motor 8 and the DC intermediate circuit voltage rises, the inverter 3B and the dust flap device 5 start operating in order to maintain this voltage at the value set by the setting device 11. do. Therefore, even though the amount of energy regenerated from the electric a8 is not so large and can be sufficiently recovered to the AC power source 1 even if the power source impedance 2 is high, a portion of the regenerated energy is transferred to the resistor 6 due to the operation of the chopper device 5. This has the disadvantage of wasting energy and reducing the efficiency of the device.
そこでこの発明の目的は、電源インピーダンスが大なる
交流電源に接続しているインバータ装置に、負荷側から
エネルギーが回生された場合に、まず交流電源へこのエ
ネルギーを回生し、回収しきれない分のみを熱として放
散させるようにして、エネルギーの浪費を抑制し、装置
効率を向上させようとするものである。Therefore, the purpose of this invention is to first regenerate this energy to the AC power source when energy is regenerated from the load side to an inverter device connected to an AC power source with high power supply impedance, and only the amount that cannot be recovered is recovered. This aims to suppress energy waste and improve device efficiency by dissipating heat as heat.
上記の目的を達成するために、この発明の回生エネルギ
ー処理方法は、順変換と逆変換を行う整流器で構成して
いる電源側変換手段を交流電源に接続し、この電源側変
換手段の直流側と、負荷を接続している負荷側変換手段
の直流側とを直流中開回路を介して相互に接続して運転
するインバータ装置において、前記直流中間回路に電力
吸収手段を接続し、前記負荷がエネルギーを回生ずる際
にこの直流中間回路に流れる回生電流に対応して当該直
流中間回路電圧を上昇させ、この電圧が所定値に達する
までは前記電源側変換手段を運転して前記交流電源にこ
の回生エネルギーを返還し、この電圧が前記所定値を越
えれば前記電力吸収手段による回生エネルギーの吸収を
開始するものとする。In order to achieve the above object, the regenerative energy processing method of the present invention connects a power supply side conversion means composed of a rectifier that performs forward conversion and inverse conversion to an AC power supply, and and the DC side of the load-side conversion means connected to the load are connected to each other via a DC intermediate circuit, and the power absorption means is connected to the DC intermediate circuit, and the load is When regenerating energy, the DC intermediate circuit voltage is increased in response to the regenerative current flowing through the DC intermediate circuit, and the power supply side conversion means is operated until this voltage reaches a predetermined value, so that the AC power supply is supplied with this voltage. When the regenerated energy is returned and the voltage exceeds the predetermined value, the power absorption means starts absorbing the regenerated energy.
この発明は、高インピーダンスの交流電源に接続してい
るインバータ装置で駆動している負荷が回生運転となっ
て、エネルギーをこのインバータ装置へ返還してきた場
合に、このエネルギーを電源側変換手段を介して交流電
源に回収するのであるが、この交流Ｎ源のインピーダン
スが高くてエネルギーが十分に回収されない場合には、
直流中間回路電圧をある程度まで上昇させ、この電圧が
所定値に達したときに、はじめてこの直流中間回路に設
けた電力吸収手段を作動させることで、残余のエネルギ
ーをこの電力吸収手段に吸収することで、エネルギーの
浪費を抑制しようとするものである。This invention provides a method for converting this energy through power supply side conversion means when a load being driven by an inverter device connected to a high impedance AC power source enters regenerative operation and returns energy to the inverter device. However, if the impedance of this AC N source is high and the energy cannot be recovered sufficiently,
The DC intermediate circuit voltage is increased to a certain level, and only when this voltage reaches a predetermined value is the power absorption means provided in the DC intermediate circuit activated, so that the remaining energy is absorbed by the power absorption means. This is an attempt to curb energy waste.
〔実施例］ 第１図は本発明の実施例をあられした回路図である。〔Example] FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
この第１図において、順変換器３Ａと逆変換器３Ｂとで
なる電源側変換手段と、フィルタ回路４、ならびに負荷
側変換手段としてのインバータ７とでインバータ装置を
構成し、交流量［１からの交流電力を電源インピーダン
ス２を介してこのインバータ装置に与えて可変電圧・可
変周波数の交流電力に変換し、誘導電動機８を駆動する
こと、ならびに直流中間回路に電力吸収手段としてのチ
ョッパ装置５と抵抗器６とを備えているのは、第３図で
既述の従来例回路の場合と同じである。さらに直流中間
回路電圧を検出する電圧検出回路Ｉ２、直流中間回路電
圧を設定する電圧設定器１１ これら設定電圧と検出
電圧との偏差を演算する加算器１３ と１４、順変換器
３Ａと逆変換器３Ｂとを制御する電圧調節回路１５ と
点弧回路１７、チョッパ装置５を制御する電圧調節回路
］６と点弧回路１８、ならびにインバータ制御回路１９
とを備えているのも、第３図の従来例回路と同様であ
る。In FIG. 1, an inverter device is constituted by a power supply side conversion means consisting of a forward converter 3A and an inverse converter 3B, a filter circuit 4, and an inverter 7 as a load side conversion means. AC power is applied to this inverter device via a power source impedance 2 to convert it into variable voltage/variable frequency AC power to drive an induction motor 8, and a chopper device 5 as a power absorption means is provided in the DC intermediate circuit. The resistor 6 is provided in the same manner as in the conventional circuit already described in FIG. Furthermore, a voltage detection circuit I2 that detects the DC intermediate circuit voltage, a voltage setting device 11 that sets the DC intermediate circuit voltage, adders 13 and 14 that calculate the deviation between these set voltages and the detected voltage, a forward converter 3A, and an inverse converter 3B, the ignition circuit 17, the voltage adjustment circuit that controls the chopper device 5] 6, the ignition circuit 18, and the inverter control circuit 19.
It is the same as the conventional circuit shown in FIG. 3.
本発明においては、直流中間回路を流れる電流を検出す
る変流器２１ この直流中間回路電流の極性と大きさ
に対応して非直線の電圧信号を出力する電流検出回路２
２、ならびに補助電圧設定器２３ とを設置し、電流検
出回路２２の出力は電圧設定器１１ の設定信号と同極
性で加算器１３へ人力させ、また補助電圧設定器２３の
設定信号も電圧設定器１１の設定信号と同極性で加算器
１４へ入力させている。In the present invention, a current transformer 21 detects the current flowing through the DC intermediate circuit; and a current detection circuit 2 that outputs a nonlinear voltage signal corresponding to the polarity and magnitude of the DC intermediate circuit current.
2, and an auxiliary voltage setting device 23 are installed, and the output of the current detection circuit 22 is input manually to the adder 13 with the same polarity as the setting signal of the voltage setting device 11, and the setting signal of the auxiliary voltage setting device 23 is also set to the voltage setting signal. The signal is inputted to the adder 14 with the same polarity as the setting signal of the adder 11.
ここで電流検出回路２２が正の電流を入力しているとき
、すなわち交流電源１からの交流量ツノで誘導電動機８
がカ行運転しているときは、この電流検出回路２２の出
力は零であるが、電流方向が負に反転したとき、すなわ
ち誘導電動機８が発電機運転となって、エネルギーを交
流電源側へ回生しているときは、その負方向？！流があ
らかしめ定めたー１１なる値に到達すると出力を発生し
、それ以後は負の電流値の増大に対応してその出力値も
増加する。また補助電圧設定器２３は、上述の負電流値
−１１よりも大なる値の−１２に対応した電圧を設定し
ている。Here, when the current detection circuit 22 is inputting a positive current, that is, the AC amount horn from the AC power source 1 causes the induction motor 8 to
The output of the current detection circuit 22 is zero when the motor is running, but when the current direction reverses to negative, that is, the induction motor 8 becomes a generator and transfers energy to the AC power source. When regenerating, is it in the negative direction? ! When the current reaches a predetermined value of -11, an output is generated, and thereafter the output value increases in response to an increase in the negative current value. Further, the auxiliary voltage setting device 23 sets a voltage corresponding to the negative current value -12, which is larger than the negative current value -11.
それ故、誘導電動機８の発電機運転によりエネルギーの
回生を開始すると、電流検出回路２２の出力が電圧設定
器１１の設定電圧に加算されることになるので、直流中
間回路電圧はこの発電エネルギーの増大に対応して上昇
する。さらに発電エネルギーが増大して、直流中間回路
電流が一ヒ述のＩｔなる値に達すると、チョッパ装置５
が運転を開始して抵抗器６に電力を吸収するので、直流
中間回路電圧はこれ以上に上昇することなく、発電エネ
ルギーが交流電源１への回生と、抵抗器６での消費をつ
づけることとなる。Therefore, when energy regeneration is started by the generator operation of the induction motor 8, the output of the current detection circuit 22 is added to the set voltage of the voltage setting device 11, so the DC intermediate circuit voltage is equal to this generated energy. It rises in response to the increase. When the generated energy further increases and the DC intermediate circuit current reaches the value It described above, the chopper device 5
starts operating and absorbs power into the resistor 6, the DC intermediate circuit voltage does not rise any further and the generated energy continues to be regenerated to the AC power supply 1 and consumed by the resistor 6. Become.
第２図は第１図に示す実施例回路の動作をあられしたグ
ラフであって、横軸は直流中間回路電流を、縦軸は直流
中間回路電圧を示している。FIG. 2 is a graph showing the operation of the embodiment circuit shown in FIG. 1, in which the horizontal axis shows the DC intermediate circuit current and the vertical axis shows the DC intermediate circuit voltage.
二の第２図に示すように、直流中間回路電流が正方向、
すなわち誘導電動４１Ｂがカ行運転しているとき、直流
中間回路電圧はＥなる値に保たれているが、このＥは電
圧設定器１１が設定した値である。As shown in Figure 2 of 2, the DC intermediate circuit current is in the positive direction,
That is, when the induction motor 41B is running in full flow, the DC intermediate circuit voltage is maintained at a value E, which is the value set by the voltage setting device 11.
誘導電動機８が発電機運転となって電流方向が逆転して
−■１なる値になるまでは、直流中間回路電圧は前述の
Ｅなる値を維持しているが、更に負方向電流が増大する
と、電流検出回路２２の働きにより電圧が増大し、−１
，なる電流値のとき、電圧はＥ＋ΔＥとなる。このΔＥ
が補助電圧設定器２３で設定している値であって、電流
値が負方向にこれ以上増大しても、チョッパ装ｙ１５の
運転で発電エネルギーは抵抗器６に吸収され、直流中間
回路電圧はこのＥ＋ΔＥなる・値より上昇することはな
い。The DC intermediate circuit voltage maintains the above-mentioned value E until the induction motor 8 is operated as a generator and the current direction is reversed to a value of -■1. However, when the negative direction current increases further, , the voltage increases due to the action of the current detection circuit 22, and -1
, the voltage becomes E+ΔE. This ΔE
is the value set by the auxiliary voltage setting device 23, and even if the current value increases further in the negative direction, the generated energy will be absorbed by the resistor 6 due to the operation of the chopper device y15, and the DC intermediate circuit voltage will be It will never rise above this value of E+ΔE.
この発明によれば、電源インピーダンスが高い交流電源
からインバータ装置を経て負荷を運転する装置で、この
負荷から交流電源側へエネルギーを回生する場合に、こ
のインバータ装置の直流中間回路電流がある値に到達す
るまでは、この直流中間回路電圧を上昇させながら交流
電源にエネルギーを返還する。さらにエネルギーが増大
して電流が上記の値を越えると、これに対応して直流中
間回路電圧も所定値を越えることになって、この直流中
間回路に設置した電力吸収手段が動作を開始することに
なる。かくして、交流電源側のインピーダンスが高くて
、負荷側から返還してくるエネルギーをこの電源に吸収
できない場合でも、先ず当該交流電源でエネルギ・−を
吸収し、余分のエネルギーのみを電力吸収手段で消費す
るようにしているので、従来方法にくらべてエネルギー
の回収量が増加する効果を得ることができる。According to this invention, in a device that operates a load from an AC power source with high source impedance via an inverter device, when regenerating energy from the load to the AC power source side, the DC intermediate circuit current of the inverter device reaches a certain value. Until this point is reached, energy is returned to the AC power source while increasing the DC intermediate circuit voltage. When the energy increases further and the current exceeds the above value, the DC intermediate circuit voltage also exceeds a predetermined value, and the power absorption means installed in this DC intermediate circuit starts operating. become. In this way, even if the impedance of the AC power supply side is high and the energy returned from the load side cannot be absorbed by this power supply, the AC power supply first absorbs the energy, and only the excess energy is consumed by the power absorption means. Therefore, it is possible to obtain the effect of increasing the amount of energy recovered compared to the conventional method.
第１図は本発明の実施例をあられした回路図、吸収手段
を設置しているインバータ装置の従来例をあられした回
路図である。
１・・・交流電源、２・・・電源インピーダンス、３Ａ
・・・電源側変換手段としての順変換器、３Ｂ・・・電
源側変換手段としての逆変換器、４・・・フィルタ回路
、５・・・電力吸収手段としてのチッッパ装置、６・・
・電力吸収手段としての抵抗器、７・・・負荷側変換手
段としてのインバータ、８・・・誘導電動機、１１・・
・電圧設定器、１２・・・電圧検出回路、１３．１４・
・・加算器、１５゜１６・・・電圧調節回路、１７．１
８・・・点弧回路、１９・・・インバータ制御回路、２
１・・・変流器、２２・・・電流検出回路、男
閏
ぢ
図
男
図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention and a circuit diagram showing a conventional example of an inverter device in which an absorption means is installed. 1... AC power supply, 2... Power supply impedance, 3A
...Forward converter as power supply side conversion means, 3B... Inverse converter as power supply side conversion means, 4... Filter circuit, 5... Chipper device as power absorption means, 6...
- Resistor as power absorption means, 7... Inverter as load side conversion means, 8... Induction motor, 11...
・Voltage setting device, 12... Voltage detection circuit, 13.14.
...Adder, 15゜16...Voltage adjustment circuit, 17.1
8... Ignition circuit, 19... Inverter control circuit, 2
1...Current transformer, 22...Current detection circuit, Male leap diagram
Claims (1)
変換手段を交流電源に接続し、この電源側変換手段の直
流側と、負荷を接続している負荷側変換手段の直流側と
を直流中間回路を介して相互に接続して運転するインバ
ータ装置において、前記直流中間回路に電力吸収手段を
接続し、前記負荷がエネルギーを回生する際にこの直流
中間回路に流れる回生電流に対応して当該直流中間回路
電圧を上昇させ、この電圧が所定値に達するまでは前記
電源側変換手段を運転して前記交流電源にこの回生エネ
ルギーを返還し、この電圧が前記所定値を越えれば前記
電力吸収手段による回生エネルギーの吸収を開始するこ
とを特徴とするインバータ装置の回生エネルギー処理方
法。1) A power supply side conversion means consisting of a rectifier that performs forward conversion and inverse conversion is connected to an AC power source, and the DC side of this power supply side conversion means and the DC side of the load side conversion means connected to a load are connected to an AC power source. In an inverter device that operates by connecting the DC intermediate circuits to each other via a DC intermediate circuit, a power absorption means is connected to the DC intermediate circuit, and the power absorbing means is adapted to handle the regenerative current flowing through the DC intermediate circuit when the load regenerates energy. to increase the DC intermediate circuit voltage, operate the power supply side conversion means to return this regenerative energy to the AC power supply until this voltage reaches a predetermined value, and when this voltage exceeds the predetermined value, the power A regenerative energy processing method for an inverter device, comprising starting absorption of regenerative energy by an absorption means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160398A JPH0213276A (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Treatment of regenerative energy of inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160398A JPH0213276A (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Treatment of regenerative energy of inverter device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213276A true JPH0213276A (en) | 1990-01-17 |
Family
ID=15714082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160398A Pending JPH0213276A (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Treatment of regenerative energy of inverter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0213276A (en) |
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| WO2007122701A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Converter apparatus |
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1988
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