WEG DBW04 Guia de usuario

Dynamic Braking Module

Módulo de Freno Dinámico

Módulo de Frenagem Reostática

DBW04

User’s Manual

Manual del Usuario

Manual do Usuário

Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings

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Sumario

Español

1 INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD .................................................36

1.1 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL MANUAL ............................................36

1.2 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL PRODUCTO .......................................36

1.3 RECOMENDACIONES PRELIMINARES ................................................37

2 INFORMACIONES GENERALES ...................................................... 38

2.1 A RESPECTO DEL MANUAL ..................................................................38

2.2 TÉRMINOS Y DEFINICIONES UTILIZADOS EN EL MANUAL.............38

2.3 SOBRE EL DBW04 ...................................................................................39

2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN DEL DBW04 ....................................42

2.5 CÓMO ESPECIFICAR EL MODELO DEL DBW04 (CÓDIGO

INTELIGENTE) ................................................................................................ 43

2.6 RECIBIDO Y ALMACENADO ..................................................................43

3 INSTALACIÓN Y CONEXIÓN ............................................................45

3.1 CONDICIONES AMBIENTALES ..............................................................45

3.2 INSTALACIÓN MECÁNICA .....................................................................45

3.3 INSTALACIÓN ELÉCTRICA ....................................................................47

3.3.1 Bornes de Potencia, Puntos de Puesta a Tierra y Fusibles .....47

3.3.2 Dimensionamiento del Resistor de Frenado .............................49

3.3.3 Instalación del Resistor de Frenado ...........................................49

3.3.4 Conexiones de Control ................................................................50

3.3.5 Conexión Maestro/Esclavo ..........................................................55

4 ENERGIZACIÓN Y PUESTA EN MARCHA ...................................... 57

4.1 PREPARACIÓN Y ENERGIZACIÓN ........................................................ 57

4.1.1 Cuidados Durante la Energización/Start-up ..............................57

4.2 PUESTA EN MARCHA .............................................................................57

5 FALLAS ............................................................................................... 58

5.1 FUNCIONAMIENTO DE LAS FALLAS ....................................................58

5.2 DATOS PARA CONTACTO CON LA ASISTENCIA TÉCNICA ...............58

5.3 MANTENIMIENTO PREVENTIVO ...........................................................59

5.3.1 Instrucciones de Limpieza ...........................................................60

6 OPCIONES Y ACCESORIOS ............................................................. 61

6.1 OPCIONALES ...........................................................................................61

6.2 ACCESORIOS ..........................................................................................61

7 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS .....................................................62

7.1 DATOS DE POTENCIA .............................................................................62

7.2 DATOS DE LA ELECTRÓNICA / GENERALES ......................................62

7.2.1 Normativas Cumplidas ..................................................................62

7.3 DATOS MECÁNICOS ...............................................................................63

7.3.1 Peso .................................................................................................63

7.3.2 Dimensiones ...................................................................................63

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Manual do Usuário

Série: DBW04

Idioma: Português

Documento: 10003559586 / 00

Modelos: 380 A / 380...480 V

250 A / 500...690 V

Data: 06/2015

Português

Sumário das Revisões

Português

Versão Revisão Descrição

- 00 Primeira edição

Sumário

Português

1 INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA ......................................................68

1.1 AVISOS DE SEGURANÇA NO MANUAL ................................................68

1.2 AVISOS DE SEGURANÇA NO PRODUTO .............................................68

1.3 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES ....................................................69

2 INFORMAÇÕES GERAIS .................................................................. 70

2.1 SOBRE O MANUAL..................................................................................70

2.2 TERMOS E DEFINIÇÕES USADOS NO MANUAL ................................70

2.3 SOBRE O DBW04 ....................................................................................71

2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃO DO DBW04 .........................................74

2.5 COMO ESPECIFICAR O MODELO DO DBW04 (CÓDIGO

INTELIGENTE) ................................................................................................75

2.6 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO.................................................75

3 INSTALAÇÃO E CONEXÃO ............................................................... 77

3.1 CONDIÇÕES AMBIENTAIS .....................................................................77

3.2 INSTALAÇÃO MECÂNICA .......................................................................77

3.3 INSTALAÇÃO ELÉTRICA ........................................................................79

3.3.1 Bornes de Potência, Pontos de Aterramento e Fusíveis ..........79

3.3.2 Dimensionamento do Resistor de Frenagem ............................81

3.3.3 Instalação do Resistor de Frenagem .......................................... 81

3.3.4 Conexões de Controle .................................................................82

4 ENERGIZAÇÃO E COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO ..............89

4.1 PREPARAÇÃO E ENERGIZAÇÃO ........................................................... 89

4.1.1 Cuidados Durante a Energização/Start-up ................................89

5 FALHAS ..............................................................................................90

5.1 FUNCIONAMENTO DAS FALHAS ..........................................................90

5.2 DADOS PARA CONTATO COM A ASSISTÊNCIA TÉCNICA ................90

5.3 MANUTENÇÃO PREVENTIVA ................................................................91

5.3.1 Instruções de Limpeza .................................................................92

6 OPCIONAIS E ACESSÓRIOS ............................................................ 93

6.1 OPCIONAIS ..............................................................................................93

6.2 ACESSÓRIOS ...........................................................................................93

7 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS .........................................................94

7.1 DADOS DA POTÊNCIA ............................................................................94

7.2 DADOS DA ELETRÔNICA / GERAIS ......................................................94

7.2.1 Normas Atendidas .........................................................................94

7.3 DADOS MECÂNICOS ..............................................................................95

7.3.1 Peso .................................................................................................95

7.3.2 Dimensões ......................................................................................95

68 | DBW04

Instruções de Segurança

Português

1 INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA

Este manual contém informações necessárias para o uso correto do módulo de frenagem

reostática DBW04.

Foi desenvolvido para ser utilizado por pessoas com treinamento ou qualificação técnica

adequada para operar este tipo de equipamento.

1.1 AVISOS DE SEGURANÇA NO MANUAL

Neste manual são utilizados os seguintes avisos de segurança:

PERIGO!

Os procedimentos recomendados neste aviso têm como objetivo proteger

o usuário contra morte, ferimentos graves e danos materiais consideráveis.

ATENÇÃO!

Os procedimentos recomendados neste aviso têm como objetivo evitar danos

materiais.

NOTA!

As informações mencionadas neste aviso são importantes para o correto

entendimento e bom funcionamento do produto.

1.2 AVISOS DE SEGURANÇA NO PRODUTO

Os seguintes símbolos estão afixados ao produto, servindo como aviso de segurança:

Tensões elevadas presentes.

Componentes sensíveis a descarga eletrostática.

Não tocá-los.

Conexão obrigatória ao terra de proteção (PE).

Conexão da blindagem ao terra.

Superfície quente.

DBW04 | 69

Instruções de Segurança

Português

1.3 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES

PERIGO!

Somente pessoas com qualificação adequada e familiaridade com o DBW04 e

equipamentos associados devem planejar ou implementar a instalação, partida,

operação e manutenção deste equipamento.

Estas pessoas devem seguir todas as instruções de segurança contidas neste

manual e/ou definidas por normas locais.

Não seguir as instruções de segurança pode resultar em risco de vida e/ou

danos no equipamento.

NOTA!

Para os propósitos deste manual, pessoas qualificadas são aquelas treinadas

de forma a estarem aptas para:

1. Instalar, aterrar, energizar e operar o DBW04 de acordo com este manual e

os procedimentos legais de segurança vigentes.

2. Usar os equipamentos de proteção de acordo com as normas estabelecidas.

3. Prestar serviços de primeiros socorros.

PERIGO!

Sempre desconecte a alimentação geral antes de tocar em qualquer

componente elétrico associado ao módulo de frenagem.

Muitos componentes podem permanecer carregados com altas tensões e/ou

em movimento (ventiladores), mesmo depois que a alimentação de entrada

for desconectada ou desligada.

Aguarde pelo menos 10 minutos para garantir a total descarga dos capacitores.

Sempre conecte a carcaça do equipamento ao terra de proteção (PE) no ponto

adequado para isto.

ATENÇÃO!

Os cartões eletrônicos possuem componentes sensíveis a descargas

eletrostática. Não toque diretamente sobre componentes ou conectores.

Caso necessário, toque antes na carcaça metálica aterrada ou utilize pulseira

de aterramento adequada.

Não execute nenhum ensaio de tensão aplicada no módulo de frenagem!

Caso seja necessário consulte a WEG.

NOTA!

Leia completamente este manual antes de instalar ou operar este módulo de

frenagem.

70 | DBW04

Informações Gerais

Português

2 INFORMAÇÕES GERAIS

2.1 SOBRE O MANUAL

Este manual apresenta informações para adequada instalação e operação do DBW04,

colocação em funcionamento, as principais caracteristicas técnicas e como identificar e corrigir

os problemas mais comuns do módulo de frenagem DBW04.

O DBW04 é um acessório que permite a frenagem de motores acionados por inversores, com

tempo reduzido, possibilitando a obtenção de dinâmicas mais rápidas em aplicações que

sejam necessárias.

2.2 TERMOS E DEFINIÇÕES USADOS NO MANUAL

Barramento CC (Link CC): circuito intermediário dos inversores; tensão em corrente contínua

obtida pela retificação da tensão alternada de alimentação ou através de fonte externa; alimenta

a ponte inversora de saída dos inversores, formada por IGBTs.

Inversor: circuito que transforma a tensão contínua do barramento CC em tensão alternada CA.

IGBT: do inglês "Insulated Gate Bipolar Transistor"; componente básico dos inversores de

saída. Funcionam como chave eletrônica nos modos: saturado (chave fechada) e cortado

(chave aberta).

IGBT de Frenagem: funciona como chave para ligamento dos resistores de frenagem. É

comandado pelo nível do barramento CC.

PE: terra de proteção; do inglês "Protective Earth".

PWM: do inglês "Pulse Width Modulation"; modulação por largura de pulso; tensão pulsada

gerada pelo inversor de saída que alimenta o motor.

Frequência de Chaveamento: frequência de comutação dos IGBTs da ponte inversora,

dada normalmente em kHz.

Dissipador: peça de metal projetada para dissipar o calor gerado por semicondutores de

potência.

Amp, A: ampères.

°C: graus celsius.

CA: corrente alternada.

CC: corrente contínua.

CFM: do inglês "Cubic Feet per Minute"; pés cúbicos por minuto; medida de vazão.

cm: centímetro.

CV: Cavalo-Vapor = 736 Watts (unidade de medida de potência, normalmente usada para

indicar potência mecânica de motores elétricos).

hp: Horse Power = 746 Watts (unidade de medida de potência, normalmente usada para indicar

DBW04 | 71

Informações Gerais

Português

potência mecânica de motores elétricos).

Hz: hertz.

l/s: litros por segundo.

kg: quilograma = 1000 gramas.

kHz: quilohertz = 1000 hertz.

m: metro.

mA: miliampère = 0,001 ampère.

min: minuto.

ms: milissegundo.

Nm: newton metro; unidade de medida de torque.

rms: do inglês "Root mean square"; valor eficaz.

rpm: rotações por minuto; unidade de medida de rotação.

s: segundo.

V: volts.

Ω: ohms.

2.3 SOBRE O DBW04

O módulo de frenagem reostática DBW04 é utilizado em aplicações que a carga possui grande

inércia e que necessitam tempos curtos de frenagem. Também é utilizado em aplicações que

necessitam de controle de velocidade da carga durante a descida. Nestes casos, a energia

flui da rede para o motor, ver Figura 2.1 na página 71.

Inversor de frequência

M J

+UD

-UD

Figura 2.1: Etapa de motorização

Na etapa seguinte, é necessário reduzir a velocidade do motor. O motor transforma-se em

gerador e a energia é devolvida ao barramento CC.

Para evitar que ocorra sobretensão, dissipa-se a energia em um resistor utilizando-se o módulo

de frenagem reostática, conforme pode ser visto na Figura 2.2 na página 72.

72 | DBW04

Informações Gerais

Português

Inversor de frequência

DBW04

M J

+UD

BR

-UD

Resistor de

frenagem

externo

+UD

Figura 2.2: Etapa de frenagem

O módulo de frenagem reostática DBW04 possui as seguintes características:

 Alimentação da eletrônica obtida diretamente do barramento CC.

 Controle microprocessado.

 Modo de operação autônomo.

 Modo de operação como escravo.

 Desabilitação via controle externo.

 Monitoração da temperatura do resistor de frenagem via termostato.

 Monitoração de falta à terra.

 Sinalização de estado do módulo via LEDs.

 Saídas a relé para indicação de falhas.

DBW04 | 73

Informações Gerais

Português

Resistor

de

frenagem

externo

Ventilador do dissipador

+UD

-UD

BR

LEDs

IGBT de

frenagem

Sensor

de falta

à terra

Banco de

capacitores

Emissor fibra

óptica (saída de

sincronismo N3)

Entrada para

termostato DIT

Entrada

digital DI1

Saídas

digitais RL1

e RL2

Receptor fibra

óptica (entrada

de sincronismo

N2)

PSB1

Cartão de fontes

de alimentação

CDB1

Cartão de controle com

CPU 32 bits "RISC"

GDB5 / CRG9

Cartões de gate-driver e

de resistores de gate

Potência

Controle

220 V

ext.

Figura 2.3: Esquema geral do módulo

74 | DBW04

Informações Gerais

Português

Figura 2.4: Principais componentes do módulo de frenagem DBW04

2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃO DO DBW04

A etiqueta de identificação do DBW04 está localizada na lateral do módulo.

Modelo do DBW04

Nº do material WEG

Data de fabricação (12

corresponde à semana

e I ao ano)

Nº de série

Dados nominais

Figura 2.5: Exemplo de etiqueta de identificação do DBW04

DBW04 | 75

Informações Gerais

Português

Figura 2.6: Localização da etiqueta de identificação

2.5 COMO ESPECIFICAR O MODELO DO DBW04 (CÓDIGO INTELIGENTE)

Para especificar o modelo do DBW04 deve-se substituir os valores de tensão e corrente

desejados nos campos respectivos de tensão nominal de alimentação e corrente nominal de

saída no código inteligente, conforme exemplo da Tabela 2.1 na página 75.

Tabela 2.1: Código inteligente

Modelo do Módulo de Frenagem

Exemplo DBW04 0380 D 3848 S Z

Denominação

de campo

Módulo de

frenagem WEG

série 04

Corrente nominal - Tensão nominal do

inversor

Opcionais Dígito indicador

de ﬁnal de

codiﬁcação

Opções

possíveis

0380 = 380 A

(1)

0250 = 250 A

(2)

3848 = 380...480 V

(3)

5069 = 500...690 V

(4)

S = produto

padrão

(1) Disponível somente para tensão de 380...480 V.

(2) Disponível somente para tensão de 500...690 V.

(3) Disponível somente para corrente de 380 A.

(4) Disponível somente para corrente de 250 A.

Exemplo: DBW040250D5069SZ corresponde a um módulo de frenagem DBW04 de 250 A,

para um inversor com tensão de entrada (rede de alimentação) de 500 V a 690 V.

2.6 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO

O DBW04 é fornecido embalado em caixa de madeira.

Na parte externa desta embalagem existe uma etiqueta de identificação, igual a que está

afixada no DBW04.

76 | DBW04

Informações Gerais

Português

Verifique se:

 A etiqueta de identificação do DBW04 corresponde ao modelo comprado.

 Ocorreram danos durante o transporte.

Caso seja detectado algum problema, contate imediatamente a transportadora.

Se o DBW04 não for logo instalado, armazene-o em um lugar limpo, seco (temperatura entre

-25 °C e 60 °C) e coberto para evitar a entrada de poeira no interior do módulo de frenagem

reostática.

DBW04 | 77

Instalação e Conexão

Português

3 INSTALAÇÃO E CONEXÃO

Este capítulo descreve os procedimentos de instalação elétrica e mecânica do DBW04.

As orientações e sugestões devem ser seguidas visando a segurança de pessoas, equipamentos

e o correto funcionamento do módulo de frenagem.

3.1 CONDIÇÕES AMBIENTAIS

Evitar:

 Exposição direta a raios solares, chuva, umidade excessiva ou maresia.

 Gases ou líquidos explosivos ou corrosivos.

 Vibração excessiva.

 Poeira, partículas metálicas ou óleo suspenso no ar.

Condições ambientais permitidas para funcionamento:

 Temperatura: -10 °C a 45 °C - condições nominais (medida ao redor do módulo de frenagem).

 De 45 °C a 55 °C - redução da corrente de 2 % para cada grau Celsius acima de 45 °C.

 Umidade relativa do ar: de 5 % a 95 % sem condensação.

 Altitude máxima: até 1000 m - condições nominais.

 De 1000 m a 4000 m - redução da corrente de 1 % para cada 100 m acima de 1000 m de

altitude.

 De 2000 m a 4000 m acima do nível do mar - redução da tensão máxima (690 V para modelos

500...690 V) de 1,1 % para cada 100 m acima de 2000 m.

 Grau de poluição: 2 (conforme EN50178 e UL508C), com poluição não condutiva. A

condensação não deve causar condução dos resíduos acumulados.

3.2 INSTALAÇÃO MECÂNICA

Instale o módulo na posição vertical em uma superfície plana.

Respeite os espaços livres apresentados na Figura 3.1 na página 78 para permitir a circulação

do ar de refrigeração.

Dimensões externas e posição dos pontos de fixação são apresentadas no S e çã o 7. 3

DADOS MECÂNICOS na página 95.

Coloque primeiro os parafusos na superfície onde o módulo será instalado, instale o módulo

e então aperte os parafusos. São utilizados quatro parafusos M6 (torque recomendado:

8,5 N.m) para a fixação do módulo.

Não coloque componentes sensíveis ao calor logo acima do módulo.

78 | DBW04

Instalação e Conexão

Português





100 mm

130 mm

40 mm

50 mm

Figura 3.1: Espaços livres para ventilação

O DBW04 possui um acessório mecânico para a montagem de cabos nas conexões "+UD" e

"-UD", conforme ilustrado na Figura 3.2 na página 78. Para mais detalhes, consulte a WEG.

Acessório para

montagem de

cabos

Detalhe A

A

∅ 11,2

Figura 3.2: Acessório para a montagem de cabos nas conexões "+UD" e "-UD"

DBW04 | 79

Instalação e Conexão

Português

3.3 INSTALAÇÃO ELÉTRICA

PERIGO!

As informações a seguir têm a intenção de servir como guia para se obter uma

instalação correta. Siga também as normas de instalações elétricas aplicáveis.

PERIGO!

Certifique-se que a rede de alimentação está desconectada antes de iniciar

as ligações.

3.3.1 Bornes de Potência, Pontos de Aterramento e Fusíveis

As conexões de +UD e -UD, ver Figura 3.4 na página 80, são realizadas através de dois parafusos

M10 x 25 mm (torque recomendado: 30 N.m).

-UD +UD

Detalhe A

A

Figura 3.3: Conexões de entrada +UD e –UD

Na Figura 3.5 na página 82 são apresentadas as conexões do resistor de frenagem e

aterramento. O resistor de frenagem é conectado através de parafusos M10 x 25 mm (torque

recomendado: 30 N.m). Para o aterramento utilizam-se parafusos M8 x 20 mm (torque

recomendado: 10 N.m).

80 | DBW04

Instalação e Conexão

Português

Resistor de frenagem

BR

+UD

Figura 3.4: Conexões do resistor de frenagem e aterramento

Utilize cabos com a bitola indicada na Tabela 3.1 na página 80 para a conexão do módulo

de frenagem DBW04.

Tabela 3.1: Cabos de conexão do DBW04

Rede

(V)

Corrente

(A)

Seção Mínima dos

Cabos para o

Resistor

[mm

2

(AWG)]

Seção Mínima dos

Cabos para

+UD e -UD

[mm

2

(AWG)]

Seção Mínima do

Cabo de

Aterramento

[mm

2

(AWG)]

380-480 380 240 (2 x 4/0) 240 (2 x 4/0) 120 (4/0)

500-690 250 120 (4/0) 120 (4/0) 70 (2/0)

É recomendado utilizar fusíveis quando o módulo de frenagem estiver conectado em um

barramento CC com mais de um inversor. Deve - se colocar dois fusíveis, um para o +UD e outro

para o -UD. A corrente de cada fusível deve ser de 630 Arms com i

2

t máximo de 1.440.000 A

2

s.

Deve ter capacidade de interrupção para tensão contínua de 800 Vcc para a linha 380...480 V,

1000 Vcc para a linha 500...600 V e 1200 Vcc para a linha 660...690 Vcc.

DBW04 | 81

Instalação e Conexão

Português

3.3.2 Dimensionamento do Resistor de Frenagem

Para o correto dimensionamento do resistor de frenagem considere os dados da aplicação

como:

 Tempo de desaceleração desejado.

 Inércia da carga.

 Ciclo de frenagem.

Em qualquer caso, os valores de corrente eficaz e corrente máxima de frenagem apresentados

na Tabela 7.1 na página 94 devem ser respeitados.

A corrente máxima de frenagem define o valor ôhmico mínimo permitido do resistor de frenagem.

O nível de tensão do barramento CC para atuação da frenagem reostática é definido pelo ajuste

da DIP Switch S2 (tensão de atuação da frenagem reostática), ver Tabela 3.4 na página 86.

A potência do resistor de frenagem é função do tempo de desaceleração, da inércia da carga

e do conjugado resistente.

Para a maioria das aplicações, pode ser utilizado um resistor com o valor ôhmico indicado na

Tabela 7.1 na página 94 e a potência de 20 % do valor da potência nominal do motor acionado.

Utilize resistores do tipo FITA ou FIO em suporte cerâmico, com tensão de isolamento adequada

e que suportem potências instantâneas elevadas em relação à potência nominal.

Para aplicações críticas, com tempos muito curtos de frenagem, cargas de elevada inércia (ex:

centrífugas) ou ciclos repetitivos de curta duração, consultar a WEG para o dimensionamento

correto do resistor de frenagem.

Observação:

A corrente eficaz de frenagem apresentada é apenas um valor orientativo, pois depende da

razão cíclica da frenagem na aplicação. Para obter a corrente eficaz de frenagem utilize a

equação abaixo, onde t

br

é dado em minutos e corresponde à soma dos tempos de atuação

da frenagem durante o mais severo ciclo de 5 minutos.

I

eficaz

= I

máx

x

t

br

5

√

3.3.3 Instalação do Resistor de Frenagem

Conecte o resistor de frenagem entre os bornes de potência +UD e BR, ver Figura 3.6 na

página 82.

Separar os cabos de potência da fiação de sinal e controle. Dimensionar os cabos de acordo

com a aplicação, respeitando as correntes máxima e eficaz.

Se o resistor de frenagem for montado internamente ao painel do inversor, considerar a energia

do mesmo no dimensionamento da ventilação do painel.

Para evitar a destruição do resistor ou risco de fogo, incluir um relé térmico em série com

o resistor e/ou um termostato em contato com o corpo do mesmo, conectados de modo a

seccionar a rede de alimentação de entrada do inversor, como apresentado no exemplo da

Figura 3.6 na página 82.

82 | DBW04

Instalação e Conexão

Português

NOTA!

Nos contatos de força do bimetálico do relé térmico circula corrente contínua

durante a frenagem.

Resistor de

frenagem externo

Blindagem

Fusíveis

Contator

Termostato

Rede

Alimentação

do comando

Módulo de

frenagem

DBW04

+UD

BR

DC+DC-

XC4:1 (DIT-A)

XC4:2 (DIT-B)

XC4:4 (RL1-C1)

XC4:5 (RL1-NF1)

Inversor de

frequência

Figura 3.5: Exemplo de circuito básico de aplicação

3.3.4 Conexões de Controle

As conexões de controle (entradas/saídas digitais) devem ser feitas no conector XC4 do Cartão

Eletrônico de Controle CDB1. Consulte a Figura 3.8 na página 84.

Detalhe A

Escala 1:1

A

Figura 3.6: Localização do cartão de controle CDB1

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