VFD 인버터 구동 모터 – YVF2 가변 주파수 3상 모터
YVF/YVF2 시리즈 가변 주파수 모터 개요
YVF2 시리즈 가변 주파수 3상 비동기 모터는 인버터 구동 작동에 특화된 설계 변경을 통해 Y2 시리즈 플랫폼을 기반으로 개발되었습니다. 공급 주파수에 따라 고정 속도로 작동하는 일반 유도 모터와 달리, VFD 모터는 외부 가변 주파수 드라이브(인버터)에 의해 연속적으로 가변 속도로 작동하도록 설계되었습니다. 이러한 모터와 VFD의 조합은 정밀한 속도 제어, 부드러운 시동, 가변 토크 부하에서의 에너지 절약, 그리고 다양한 산업 분야에서의 공정 최적화를 가능하게 합니다.
VFD 모터와 일반 모터의 주요 공학적 차이점은 다음과 같습니다. 표준 3상 모터 이 제품의 성능 향상은 세 가지 영역에 있습니다. 첫째, 절연 시스템이 H급(180°C)으로 업그레이드되었으며, PWM 인버터 출력에서 발생하는 높은 dV/dt 전압 스파이크를 견딜 수 있도록 코로나 방지 와이어가 사용되었습니다. 둘째, 냉각 시스템은 축 장착형 팬 대신 독립형 축류 팬(IC416)을 사용하여 모터 속도에 관계없이 일정한 공기 흐름을 보장합니다. 셋째, 전자기 설계가 최적화되어 가변 주파수 여자 조건에서 토크 맥동 및 가청 소음을 최소화합니다.
저희 공장에서는 현재 IEC 80부터 315까지 12가지 프레임 크기로 0.55kW부터 315kW까지 23가지 출력 범위의 YVF2 모터를 생산하고 있습니다. 정토크 속도 범위는 5~50Hz이고, 정출력 범위는 50Hz에서 최대 100Hz까지 확장되어 저속 고토크 및 고속 정출력 용도 모두에 적합합니다.
기술 사양
| 매개변수 | 사양 |
|---|---|
| 모터 시리즈 | YVF2 (인버터 구동형, IE2/IE3 사용 가능) |
| 파워 레인지 | 0.55kW – 315kW(0.75HP – 420HP) |
| IEC 프레임 크기 | 80M, 90S/L, 100L, 112M, 132S/M, 160M/L, 180M/L, 200L, 225S/M, 250M, 280S/M, 315S/M/L |
| 전봇대 개수 | 4극 표준형(50Hz에서 1500rpm); 2극 및 6극은 요청 시 제공 가능 |
| 정격 전압 | 380V(표준), 400V, 440V, 460V, 690V 사용 가능 |
| 기본 주파수 | 50Hz 표준 (60Hz 지원) |
| 정토크 범위 | 5Hz ~ 50Hz (속도 비율 10:1) |
| 정출력 범위 | 50Hz – 100Hz |
| 절연 등급 | 코로나 방전 방지 자석 와이어가 포함된 H급(180°C) |
| 보호 등급 | IP55 (방진, 물 분사 방지) |
| 냉각 방식 | IC416 (완전 밀폐형, 별도의 AC 팬 모터로 독립적인 환기) |
| 냉각 팬 전원 공급 장치 | 단상 220V/50Hz 또는 삼상 380V/50Hz (VFD 출력이 아닌 주전원에 직접 연결) |
| 인코더 옵션 | 증분형 엔코더, 1024 PPR(회전당 펄스 수), 5V TTL 또는 12V 라인 드라이버 출력 |
| 절연 전압 정격 | PWM 인버터 출력에서 발생하는 최대 전압 1,600V 이상(dV/dt ≥ 1,000V/µs)을 견딜 수 있습니다. |
| 임무 등급 | S1(연속형), 정토크 범위 내 모든 속도에서 100% 토크 정격 |
| 설치 | IM B3(풋), IM B5(플랜지), IM B35(복합형) |
| 주택 자재 | 알루미늄 합금(프레임 80~160), 주철(프레임 160~315) |
| 진동(무부하 상태) | ≤ 1.8 mm/s (80~132 프레임); ≤ 2.8 mm/s (160~315 프레임) |
| 잡음 (무부하 상태, 기본 주파수) | 프레임 80: 73dB(A); 프레임 132: 80dB(A); 프레임 200: 92dB(A); 프레임 280: 99dB(A) |
| VFD 호환성 | ABB ACS, Siemens G120/S120, Danfoss FC, Yaskawa A1000, Delta VFD, Schneider ATV 등 모든 주요 VFD 브랜드와 호환됩니다. |
| 표준 준수 | JB/T 7118-2004, IEC 60034, GB/T 755, NEMA MG1 파트 31(인버터 구동 모터) |
토크-속도 특성
다음 표는 당사의 4극 YVF2 시리즈 모터의 정격 출력, 정격 토크 및 매칭되는 VFD 용량을 보여줍니다. 정토크 범위는 5Hz에서 50Hz까지 정격 토크를 완전히 발휘할 수 있도록 합니다. 50Hz 이상에서는 모터가 정출력 모드로 전환되어 토크가 속도에 반비례하여 감소합니다.
| 프레임 크기 | 정격 출력(kW) | 정격 토크(N·m) | 매칭된 VFD(kW) | 상수-토크 범위(Hz) | 상수 전력 범위(Hz) |
|---|---|---|---|---|---|
| 80M | 0.55 – 0.75 | 3.5 – 4.7 | 0.75 – 1.5 | 5~50 | 50~100 |
| 90S/L | 1.1 – 1.5 | 7.0 – 9.5 | 1.5 – 2.2 | 5~50 | 50~100 |
| 100리터 | 2.2 – 3.0 | 14~19세 | 3.0 – 4.0 | 5~50 | 50~100 |
| 132S/M | 5.5 – 7.5 | 35 – 47.7 | 7.5 – 11 | 5~50 | 50~100 |
| 160M/L | 11~15세 | 70 – 95.5 | 15~18.5 | 5~50 | 50~100 |
| 180M/L | 18.5 – 22 | 117 – 140.9 | 22~30세 | 5~50 | 50~100 |
| 200리터 | 30 | 190.9 | 37 | 5~50 | 50~100 |
| 225S/M | 37~45세 | 235.5 – 286.4 | 45~55세 | 5~50 | 50~100 |
| 250미터 | 55 | 350.1 | 75 | 3~50 | 50~100 |
| 280S/M | 75~90 | 447.7 – 572.9 | 90~110 | 3~50 | 50~100 |
일반 모터 대신 전용 VFD 모터를 사용하는 이유는 무엇일까요?
일반적인 3상 유도 전동기도 VFD를 사용하여 기본적인 속도 조정을 할 수 있지만, 인버터 구동용으로 설계된 전동기를 사용하면 성능과 신뢰성에 상당한 차이가 발생합니다. 아래 표는 까다로운 가변 속도 애플리케이션에 YVF2 전동기를 선택해야 하는 엔지니어링상의 이유를 보여줍니다.
| 특징 | VFD에 장착된 표준 모터 | YVF2 인버터 구동 모터 |
|---|---|---|
| 단열 시스템 | F급(155°C), 표준 전선 | H급(180°C) 코로나 방지 전선, 최대 1,600V 이상 정격 전압 |
| 저속에서의 냉각 | 축에 장착된 팬 - 풍량은 속도에 비례하여 감소합니다. | 독립형 팬이 일정한 속도로 작동하여 모든 모터 속도에서 완벽한 냉각 성능을 제공합니다. |
| 저속에서의 토크 | 25Hz 미만에서는 정격 출력을 낮춰야 합니다(일반적으로 10Hz에서 60~70TP3T 토크). | 100% 정격 토크는 5Hz~50Hz 범위에서 적용되며, 정격 저하가 필요하지 않습니다. |
| 속도 피드백 | 개방 루프 V/f 제어만 해당 | 옵션 사양인 1024 PPR 엔코더를 사용한 폐루프 벡터 제어 |
| 예상 수명 | PWM 전압 스트레스로 인해 30~50% 감소 | 정격 권선 수명 보장 - 인버터 작동에 적합하게 설계된 절연체 |
| 베어링 전류 보호 | 없음 - 홈이 생길 위험 | 절연 베어링 옵션(프레임 160 이상) 또는 샤프트 접지 링 |
특징 및 엔지니어링 장점
코로나 저항 절연 시스템
YVF2 스테이터 권선은 모두 정격 임펄스 전압 내성이 최소 1,600V 피크인 이중 코팅 코로나 방지 자석 와이어를 사용합니다. 와이어 절연에는 고주파 PWM 스위칭으로 인한 부분 방전 열화를 방지하는 나노 충진 에나멜이 적용되어 있습니다. VPI(진공 압력 함침) 처리와 결합된 이 절연 시스템은 인버터 여자 조건에서도 모터의 전체 수명 동안 절연 성능을 유지합니다.
독립형 강제 환기 냉각(IC416)
NDE 브래킷에 장착된 별도의 팬 모터는 메인 모터 속도와 관계없이 일정한 풍량을 제공합니다. 이는 일반적인 샤프트 장착형 팬이 저속 모터에서 속도가 느려지는 열 저하 문제를 해결합니다. 냉각 팬은 주 전원에서 직접 전원을 공급받으므로(VFD 출력이 아님) 정지 상태부터 최대 속도까지 일관된 냉각 성능을 보장합니다. 팬 모터의 정격 출력은 프레임 크기에 따라 일반적으로 30~80W입니다.
폐루프 제어용 선택적 엔코더
증분형 엔코더(1024 PPR, 5V TTL 또는 12V 라인 드라이버)는 NDE 샤프트 확장부에 공장에서 설치될 수 있습니다. 이 엔코더는 VFD에 정밀한 속도 피드백을 제공하여 폐루프 벡터 제어를 가능하게 하고, ±0.01%의 속도 제어 정확도와 10ms 미만의 토크 응답 시간을 구현합니다. 엔코더 피드백은 다축 권취기, 웹 핸들링 시스템, CNC 공작기계 스핀들 등 정밀한 속도 동기화가 요구되는 응용 분야에 필수적입니다.
저토크 리플 설계
고정자 슬롯 형상과 회전자 바 경사각은 가변 주파수 여자에 최적화되어 있습니다. 이를 통해 저주파수에서 전자기 토크 맥동이 감소되어, 표준 모터가 15Hz 미만의 속도로 작동할 때 발생할 수 있는 코깅 현상 없이 더욱 부드러운 축 회전이 가능합니다. 부드러운 저속 작동은 컨베이어 위치 제어, 압출기 스크류 구동 및 정밀 코팅 응용 분야에 매우 중요합니다.
산업 응용 분야
가변 주파수 드라이브(VFD)와 결합된 VFD 모터는 다양한 산업 분야에서 에너지 절약, 공정 제어 및 장비 보호 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.
HVAC 팬 및 펌프원심 팬과 펌프의 가변 속도 제어는 스로틀 밸브를 사용한 고정 속도 작동에 비해 에너지 소비를 30~60%까지 줄여줍니다. 유사성 법칙에 따라 전력 소비는 속도 감소의 세제곱에 반비례하여 감소합니다. |
인쇄 및 웹 핸들링엔코더 피드백을 갖춘 폐루프 벡터 제어는 여러 인쇄 스테이션, 와인더 및 언와인더가 조정된 속도로 작동할 때 정밀한 웹 장력 조절과 라인 속도 동기화를 가능하게 합니다. |
섬유 및 와이어 드로잉방적기, 연신기, 꼬임기용 가변 속도 스핀들 드라이브. 속도 조절을 통해 기계식 기어 변속 없이 다양한 섬유 종류와 데니어 규격을 처리할 수 있습니다. |
압출기 및 플라스틱 가공
스크류 회전 속도는 생산 속도와 용융 품질을 직접적으로 제어합니다. VFD 모터는 정격 속도 10%에서 100%까지 부드럽고 진동 없는 회전을 제공합니다. 저속에서의 일정한 토크는 고점도 폴리머 가공에 필수적입니다. 일반적인 출력 범위는 11~160kW입니다.
CNC 공작기계 스핀들
밀링, 선삭 및 연삭기 스핀들 구동 장치는 기본 주파수 이상에서 일정한 출력을 유지하면서 넓은 속도 범위를 필요로 합니다. 50~100Hz의 일정한 출력 범위는 가벼운 마무리 절삭 시 스핀들 속도를 두 배로 높여 표면 품질과 작업 시간을 개선할 수 있도록 합니다.
컨베이어 및 자재 취급
조절 가능한 컨베이어 속도는 라인 밸런싱, 부드러운 제품 처리 및 적재 구역 제어를 가능하게 합니다. VFD 램프를 이용한 소프트 스타트는 벨트 미끄러짐을 방지하고 커플링, 베어링 및 벨트 접합부에 가해지는 기계적 스트레스를 줄여줍니다.
VFD 모터 및 드라이브 페어링 가이드
YVF2 모터와 함께 사용할 VFD를 선택할 때, VFD의 정격 출력 전류는 모터의 정격 전류와 같거나 그 이상이어야 합니다. 고부하 애플리케이션(잦은 시동, 높은 관성 부하 또는 지속적인 과부하 작동)의 경우, 모터 정격보다 한 단계 큰 VFD를 선택하십시오. 다음 표는 권장 VFD 크기입니다.
| 모터 출력(kW) | 모터 정격 전류(A) | VFD 정상 작동 용량(kW) | VFD 고하중(kW) |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 2.1 | 0.75 | 1.5 |
| 2.2 | 5.1 | 2.2 | 4.0 |
| 5.5 | 12.2 | 5.5 | 7.5 |
| 11 | 23.8 | 11 | 15 |
| 22 | 45.5 | 22 | 30 |
| 45 | 89.0 | 45 | 55 |
| 75 | 139.6 | 75 | 90 |
설치 및 배선 참고 사항
주 모터 전원 케이블(U1, V1, W1)을 VFD 출력 단자(U, V, W)에 연결하십시오. 전자기 간섭을 줄이기 위해 VFD와 모터 양쪽 끝단의 차폐가 접지된 차폐 모터 케이블을 사용하십시오. 출력 리액터 또는 dV/dt 필터를 사용하지 않을 경우, VFD와 모터 사이의 케이블 길이는 50미터를 초과해서는 안 됩니다.
독립형 냉각 팬은 별도의 회로 차단기 또는 접촉기를 통해 주 전원에 직접 연결하십시오. 팬을 VFD 출력에 연결하지 마십시오. 팬은 저속 작동을 포함하여 모터가 작동하는 동안 항상 지속적으로 작동해야 합니다.
엔코더가 설치된 경우, 차폐된 연선 케이블을 사용하여 엔코더 케이블을 VFD PG(펄스 발생기) 입력 카드에 연결하십시오. 엔코더 케이블은 전원 케이블과 최소 200mm 이상 떨어뜨려야 하며, 분리가 불가능한 경우에는 90° 각도로 교차시키십시오.
모터 케이블 길이가 30미터를 초과하는 경우, 모터 단자에서의 전압 스파이크를 제한하기 위해 VFD 출력단에 사인파 필터 또는 dV/dt 리액터를 설치하십시오. 이는 모터 절연 수명을 연장시켜주며, 특히 반사파 전압이 최대 1,200V를 초과할 수 있는 460V 또는 690V 시스템에서 작동하는 모터에 효과적입니다.
자주 묻는 질문
VFD 모터란 무엇이며 일반 모터와 어떻게 다른가요?
VFD 모터(인버터 구동 모터라고도 함)는 가변 주파수 드라이브(VFD)와 함께 작동하도록 특별히 설계된 3상 유도 모터입니다. 표준 모터와 비교했을 때 세 가지 주요 특징이 있습니다. 첫째, PWM 전압 스파이크를 견딜 수 있도록 절연이 강화되었습니다. 둘째, 모든 속도에서 일정한 공기 흐름을 제공하는 독립형 냉각 팬이 장착되어 있습니다. 셋째, 전체 속도 범위에서 부드러운 토크 전달을 위해 전자기 설계가 최적화되었습니다.
일반 3상 모터를 VFD와 함께 사용할 수 있나요?
네, 속도 범위가 제한적이고(일반적으로 30~60Hz) 작동 주기가 적당한 기본적인 용도에는 적합합니다. 하지만 일반 모터는 냉각 용량 감소로 인해 저속에서 정격 출력을 낮춰야 하며, 인버터를 연속 작동할 경우 절연 시스템의 열화가 더 빨리 진행될 수 있습니다. 20Hz 미만의 주파수, 잦은 속도 변화 또는 지속적인 저속 작동이 필요한 용도에는 절연 파손을 방지하기 위해 VFD 전용 모터를 사용하는 것이 좋습니다.
일정한 토크를 유지하는 속도 범위는 무엇입니까?
정토크 범위는 모터가 열 저하 없이 정격 토크의 100%를 전달할 수 있는 주파수 대역입니다. 당사의 YVF2 시리즈의 경우 이 범위는 5Hz에서 50Hz(기준 주파수)입니다. 5Hz 미만에서는 토크 성능이 감소하기 시작합니다. 50Hz 이상에서는 모터가 정출력 모드로 전환되어 토크는 속도에 반비례하여 감소하는 반면 출력은 최대 100Hz까지 일정하게 유지됩니다.
VFD 애플리케이션에 인코더가 필요한가요?
팬, 펌프, 송풍기 등 대부분의 가변 토크 응용 분야에서는 엔코더가 필요하지 않습니다. 이러한 분야에서는 개방 루프 V/f 제어 또는 센서리스 벡터 제어만으로도 충분한 속도 조절(일반적으로 ±0.5~1% 정확도)이 가능합니다. 엔코더는 정밀한 속도 제어(±0.01%), 높은 동적 토크 응답, 제로 속도 유지 토크 또는 다축 속도 동기화가 필요한 응용 분야에 권장됩니다. 엔코더가 필요한 일반적인 응용 분야로는 와인더, 언와인더, CNC 스핀들, 다단식 인쇄기 등이 있습니다.
VFD(가변 주파수 드라이브)는 펌프 및 팬 작동 시 얼마나 많은 에너지를 절약할 수 있습니까?
원심 펌프와 팬은 유사성 법칙을 따르므로, 속도를 20% 줄이면 전력 소비량이 약 50% 감소합니다. 일반적인 HVAC 및 급수 설비에서 VFD 제어는 스로틀 밸브나 댐퍼를 사용한 고정 속도 운전 방식보다 30~60%의 에너지를 절감합니다. VFD 투자 회수 기간은 운전 시간과 전기 요금에 따라 보통 6개월에서 18개월 사이입니다.
베어링 플루팅이란 무엇이며, VFD 모터는 어떻게 이를 방지합니까?
베어링 플루팅은 VFD 스위칭으로 발생하는 공통 모드 전류로 인해 베어링 레이스웨이에 발생하는 전기 방전 손상 패턴입니다. 시간이 지남에 따라 이러한 미세한 홈(플루트)이 베어링 레이스에 눈에 보이는 홈을 형성하여 소음, 진동 증가 및 베어링 조기 고장을 초래합니다. 프레임 크기 160 이상인 당사의 YVF2 모터는 절연 비구동단 베어링 및/또는 샤프트 접지 브러시 링을 장착하여 이러한 전류가 베어링 표면으로 흐르는 것을 방지합니다.
YVF2 모터와 호환되는 VFD 브랜드는 무엇입니까?
당사의 YVF2 모터는 모든 표준 전압 소스 PWM 인버터와 호환됩니다. ABB ACS580/ACS880, Siemens G120/S120, Danfoss FC302, Yaskawa A1000/GA700, Delta VFD-C2000, Schneider ATV630/ATV930, Fuji FRENIC 및 Mitsubishi FR-A800과의 호환성을 검증했습니다. 모터 명판 데이터는 VFD 자동 튜닝 루틴에 직접 입력할 수 있는 형식으로 제공됩니다.
VFD 모터를 전자기 브레이크와 결합할 수도 있습니까?
네. 당사의 YVF2EJ 시리즈는 인버터 구동 모터 설계와 통합형 시스템을 결합한 제품입니다. 전자기 브레이크이 조합은 가변 속도 및 페일세이프 홀딩 브레이크 기능이 모두 필요한 크레인 주행 구동 장치, 서보 포지셔닝 장치 및 공작 기계 축 구동 장치에 사용됩니다. 브레이크 코일은 VFD 출력과 별도의 전원 공급 장치에 연결해야 합니다.
VFD와 모터 사이에 허용되는 케이블 길이는 얼마입니까?
출력 필터링 없이 VFD와 모터 사이의 권장 최대 케이블 길이는 380V 시스템의 경우 50미터, 460V 시스템의 경우 30미터입니다. 이 거리를 초과하면 모터 단자에서 반사되는 전압파가 절연 내력을 초과할 수 있습니다. 케이블 길이가 더 길어지는 경우에는 VFD 출력단에 dV/dt 리액터 또는 사인파 필터를 설치하십시오. 당사의 YVF2 모터는 H급 절연을 적용하여 이러한 측면에서 표준 모터에 비해 추가적인 안전 여유를 제공합니다.
엔코더가 장착된 VFD 모터의 리드 타임은 얼마나 되나요?
일반적인 프레임 크기의 엔코더 미장착 YVF2 표준 모터는 영업일 기준 10~18일 이내에 배송됩니다. 공장에서 엔코더가 장착된 모터는 엔코더 장착, 배선 및 테스트에 소요되는 시간으로 인해 18~25일이 소요됩니다. 저희 팀에 연락하세요 특정 모터 및 엔코더 구성에 대한 현재 재고 및 가격 정보를 확인하십시오.
고객 경험
당사는 상업용 건물 포트폴리오 전반에 걸쳐 12대의 냉각수 펌프에 YVF2-160M-4 모터를 설치했습니다. ABB ACS580 드라이브와 결합된 VFD 시스템은 기존의 스로틀 밸브 제어 방식의 고정 속도 시스템에 비해 연간 펌프 에너지 소비량을 42% 절감했습니다. 투자 회수 기간은 11개월 미만이었습니다. 독립형 냉각 팬은 20개월 동안 문제없이 가동되고 있습니다.
다니엘 W., 건물 관리 책임자
부동산 관리 그룹, 런던, 영국
당사의 플라스틱 압출 라인은 YVF2-200L-4 모터와 1024 PPR 엔코더를 사용하여 폐루프 스크류 속도 제어를 구현합니다. 속도 안정성은 탁월하며, 변동 부하 조건에서 15Hz 주파수로 측정했을 때 ±0.02%의 속도 변동률을 보였습니다. 이러한 수준의 제어 덕분에 기존의 개루프 VFD 모터 시스템에서 발생했던 용융 품질 문제를 해결할 수 있었습니다.
켄지 T., 공정 엔지니어
일본 오사카 소재 플라스틱 압출 제조업체
제지 공장 권취 장치 업그레이드를 위해 VFD 모터 8대가 필요했습니다. Ever-Power 팀은 기준 주파수 이상에서 일정한 출력으로 작동하여 생산 속도 요구 사항을 충족할 수 있도록 모터 크기를 선정하는 데 도움을 주었습니다. 모든 모터는 Siemens 호환 엔코더 피드백 기능과 함께 제공되었으며, 명판에 사전 테스트된 모터 파라미터가 표시되어 있어 VFD 자동 튜닝에 바로 입력할 수 있었습니다. 덕분에 통합 시간이 기존 시운전 프로세스에 비해 절반으로 단축되었습니다.
라르스 E., 자동화 관리자
스웨덴 예테보리 제지 공장
중요 기술 참고 사항
본 페이지에 기재된 토크 및 속도 특성은 정격 전압 및 기준 주파수에서 표준 PWM 전압 소스 인버터를 사용하여 작동하는 경우를 기준으로 합니다. VFD 제어 시 실제 모터 성능은 VFD 제어 방식(V/f, 센서리스 벡터 또는 폐루프 벡터), VFD 캐리어 주파수 설정, 모터 케이블 길이 및 VFD 설정 시 모터 파라미터 입력 정확도에 따라 달라집니다. 성능 사양이 보장되는 애플리케이션의 경우, 부하 토크 곡선, 속도 범위 및 듀티 사이클을 포함한 전체 애플리케이션 파라미터를 제공해 주십시오. 당사 엔지니어링 팀에서 상세한 모터-드라이브 매칭 계산을 수행하고 검증된 성능 데이터를 제공해 드립니다. 모든 사양은 JB/T 7118-2004, IEC 60034 및 NEMA MG1 Part 31 표준을 준수합니다.
VFD 모터 견적이 필요하신가요?
모터 출력, 속도 범위, VFD 브랜드, 그리고 엔코더 필요 여부를 알려주시면 24시간 이내에 적합한 모터-드라이브 조합과 기술 데이터시트, 가격 정보를 제공해 드리겠습니다.
추가 정보
| 편집자 | Cxm |
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