Guangdong College of Industry & Commerce

电机绕线实习报告

系    别：           

班  级：           

姓  名：          

学  号：          

指导老师：           

完成日期：         

一．实习目的：1.加深理解三相异步电动机的工作原理。

2.熟悉电动机的嵌线工艺、装配流程。

3.对能够掌握三相异步电动机的维修很重要。

二．实现过程：

1. 分析三相异步电动机工作原理。

  当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

2. 重绕定子绕组。（18槽，24槽，36槽）

  拆除原有线圈，更换定子绕组及拆装注意事项

异步电动机的损坏，绝大多数为定子绕组绝缘烧毁，这时需要重新更换定子绕组。三相电动机通常需要全部更换，单相电动机有时可更换部分线圈

1、拆除定子绕组之前，应先弄清线圈之间的连接关系，记清线圈连接头在电机的哪一端，记下线圈的节距及线圈在两端伸出的长度。

2、拆线圈时要注意不要损伤定子铁芯，特别是槽口部分比较容易变形。

3、线圈全部拆卸后，应清理槽内残余绝缘物，以免重新下线时槽内空间不够用。

4、如无修理手册可查，则应先测量导线的直径，并弄清每个线圈的匝数

5、用木板制作绕线模，木模尺寸一定要适当。可先用一根铜线在木模上绕成一匝线圈，然后将这匝线圈放在铁心槽中，看它两端伸出的长度是否与原先前 相符合，如相差较多，则必须修改木模尺寸。绕制的先前过小，下线将和困难；线圈过大，不但浪费材料，而且会使端部漏磁增多，影响电机的性能。

6、绕线时使用绕线机，木模两侧要放挡板，螺帽要拧紧，以免绕线时打滑，影响计数器的准确性。绕线过程应注意避免线的交叉，以减少下线时的困难

 7、嵌线

1）嵌线工具和辅助材料

嵌线工具一般有压线板、划线板、弯头长柄剪刀及木制或橡皮榔头，辅助材料为绝缘等级等

2） 嵌线过程

按定子绕组展开图和电动机的引出线位置来确定引出线的槽号，嵌线、划线、导线压实、层间绝缘、封槽口垫端部相间及端部包扎等

①  线圈引出线及过线的处理:把线圈绕好的线圈因出线整直，套上相应的黄蜡管或塑料管

② 将线圈的宽度稍微压缩一下，对极对数少的电动机，线圈的宽度要比电动机的内孔稍微小一些，并且将线圈的直线部分捏扁，根据所需要是向左还是向右捏扁

③  嵌线时要注意为了使绕组端部整齐，在嵌线时，在下完一个线圈节矩之前的各个线圈的上层边还不能下到槽内，应将所有未下到槽内的上层边吊起来，将已下到槽内的线圈端部用榔头将它整形成喇叭口的形式

④   划线:当下层边下到槽内后，再将上层边呀槽口，理直导线将其捏扁，再用划线板在线圈的两侧，将导线划到槽内。

⑤   导线压实:压实时不能用力过猛，要用木榔头轻敲

⑥   层间绝缘:层与层之间应加上层间绝缘

⑦   封槽口:先将导线压实，再用铁板折合槽绝缘

⑧   垫好端部相间绝缘

⑨   包扎端部:需先将端部扎紧，使在浸漆处理之后就成为一个整体

  8、把所以线圈下完后，分清三相，进行接线，

9、对线圈端部进行整形，并插入相间绝缘。相间绝缘纸的形状和尺寸要通过试插后进行修改，以保证各项线圈端部互不接触，又不影响端部的包扎。

10、用细绳包扎端部，包扎后在适当整形，使线圈端部不接触机座和端盖，又不妨碍转子的放入

  三．通电检测

电机Y型接法运行，通入三相交流电，合上电源开关时，输入电压应该为零，慢慢调到50伏左右。如指南针转动，说明有旋转磁场产生。试验成功。否则接线方向相反错误，产生磁场抵消或混乱磁场。要仔细检查。最终有旋转磁场产生后，开始装电机转子，转子型号要找对。不然会卡住不转，噪音太大。通电正常转动，整个过程完成。

四．心得体会

这次的电机实习也就是拆装电机，在实验室进行的，是从理论中的电机定子、转子、绕组…到真正电机的拆装过渡，是我们的又一次难忘的专业成长。

    在实习中每天都很累，尤其在给电机下线的时候特别难弄，有好几次特别辛苦中午都没有回去，压线压的手都酸的，好不容易压好了下午老师一检查发现压错了，又重新返工，想想都不甘心。但是结果告诉了我们不管干什么都要项老师说的那样“‘三思而慎行’多思考而后细心办事”否则就会事半功倍，前功尽弃。

  最值得一提的还是在开始接线的时候。第一次接线并没有成功，发现接线方向相反了，最后在老师同学的激励下，我们有细细的检查，接线……并没有抱希望的最后一次接线成功了，很好的结束了实习！

  这次实习让我们明白了不论做事做人都要三思而慎行，当我们努力了但失败的时候其实成功只离我们一步之遥，所以不要轻易放弃！   

结  论

      在理论的指导下，利用现在较为常用的三相异步鼠笼式电动机进行验证理论，通过理论与实际相结合，使我对电动机有了更深刻的了解。

 

第二篇：电机实习报告

扬州大学能源与动力工程学院

上 海 电 机 厂

实 习 报 告

课 程： 电机工艺实习

专 业： 电气工程及其自动化

班 级：

学 号：

姓 名：

指导教师：

实习时间：

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目录

第一部分：简介???????????????????????????????3-5 第二部分：讲座内容?????????????????????????????5-12

（1） 电机厂简介

（2） 安全教育

（3） 绝缘材料的分类和性能

（4） 电机制造专业知识

（5） 线圈的制造

（6） 有关电机试验

第三部分：参观实习?????????????????????????????13-27

（1） 冷汽轮发电机

（2） 同步电机

（3） 型电机的制造

第四部分：总结与体会????????????????????????????27-28

2

第一部分：简介

上海电机厂隶属于上海电气电站集团，像上海电气集团上海电机厂有限公司、上海电气电站设备有限公司发电机厂、上海电气电站设备有限公司汽轮机厂等等还有一些工厂都隶属于上海电气电站集团。

1、上海电气集团

上海电气集团股份有限公司，是中国最大的装备制造业集团，上海电气的历史可追溯到1880年。20xx年3月进行混合所有制改革，20xx年4月在香港H股上市，共有核心企业60余家，净资产约211亿元，员工约3万人。上海电气旗下有电站、输配电、重工、轨道交通、机电一体化、机床、环保、电梯、印刷机械等多个产业集团，公司集工程设计、产品开发、设备制造、工程成套和技术服务为一体，并形成了设备总成套、工程总承包和为客户提供现代综合服务的核心竞争优势。公司拥有上海机电股份有限公司等上市公司和上海三菱电梯有限公司等50多家合资企业。 上海电气制造出一大批代表国家装备工业水平的产品，一些产品填补 了 国内外空白。中国第一套6000千瓦火电机组、世界第一台双水内冷发电机、中国最大的12000吨水压机、世界第一台镜面磨床、中国第一套30万千瓦核电机组、中国第一根大型船用曲轴、中国第一套百万千瓦等级超超临界火电机组都来自于上海电气。

2、上海电气电站集团

上海电气电站集团是国内电站装备制造业规模最大、实力最强的产业集团之一，员工12000余人，拥有一流的人才资源和一流的装备资源，以一流的现代管理和国际化运作快速融入世界经济。20xx年以来，火力发电设备的生产量、销售量以及订单数量保持世界第。

3、上海电气电站设备有限公司汽轮机厂

上海电气电站设备有限公司汽轮机厂建立于19xx年，是中国第一家汽轮机制造厂。占地面积约1平方公里，拥有主要设备1300台；现有员工约3200人,工程技术人员占20%，高级工占39.3%；上汽以设计、制造火电汽轮机、核电汽轮机和重型燃气轮机为主，兼产船用汽轮机、风机等其它动力机械。产品国内市场份额占有率达到35%以上，汽轮机机组出口到东南亚多国。五十多年来，上汽人制造了中国第一台6千千瓦汽轮机、第一台引进型30万千瓦汽轮机、第一台31万千瓦核电汽轮机和第一台超超临界100万千瓦汽轮机，创造了中国汽轮机制造史上的多项第。

4、上海电气集团上海电机厂有限公司

上海电气集团上海电机厂有限公司的前身是上海电机厂，成立于19xx年12月1日。从五十年代起，就成为全国电机制造业的重点骨干企业。经过50年的发展，上海电气集团上海电机厂有 3

限公司已经是一个具有现代化生产规模的综合性大型电机制造企业，位于上海闵行工业区，厂区面积1平方公里。上海市高新技术企业，上海市文明单位，19xx年起连续13年获得上海市名牌产品100强，19xx年获得全国五一劳动奖状，19xx年荣获特技安全级企业单位，20xx年荣获上海市质量管理奖，20xx年起连续五界荣获全国机械工业500强企业，20xx年荣获全国机械工业现代化管理企业。

公司全面引进先进技术和发展合作生产。在交直流电机方面引进了美国西屋公司的大型异步电动机制造技术，瑞士ABB中型高压异步电动机制造技术，德国西门子公司的大型无刷同步电动机制造技术等，还与西门子，GE，三菱等国跨国际公司合作生产制造，大大加快了产品的更新换代，提高了产品的质量和性能，增强了市场的竞争能力。

公司拥有生产主要设备3000余台。最大厂房长312米，主跨宽36米，高34米，装有起重能力400吨行车，拥有600吨水上重型码头。具备了运输超重，超大型设备的水路，铁路和公路条件，拥有大中型数控加工中心，大型数码冲剪中心，国内电机制造业最先应用的VPI真空压力浸漆设备及数控拉型机，数控包带机器人等装备的8000余平方米的恒温去湿线圈制造基地，同时还拥有现代化加工水平的各类大型重大设备，确保满足电机的制造工艺要求，是全国电机行业中设备最先进，加工能力最强的企业之。

经历了50多年的沉淀，上海电机厂有着丰富的企业文化。企业的使命为振兴中国装备制造业提供优质产。企业的愿景国内一流，具有国际竞争力。

企业的目标用惊喜管理和增益生产的要求，进一步夯实管理基础，培育企业的核心竞争能力和持续发展能力；用引进技术与自主创新的紧密结合，全面提升引领行业的能力；与国际竞争对手缩小差距，完成新行业，新领域的突破，占领国内市场制高点，走出国门，与国际竞争对手同台竞。

企业价值观和用户创造共赢，和员工创造幸福。抓住重要战略机遇，保持企业持续发展，大力打造诚信企业，精心培育全企业文化，努力体现共同价值，凝望员工，团结员工，用全新的观念，体制，技术，装备，面貌为世界提供源源不断的动力。

公司主要产品有汽轮发电机、大中型交流电动机和发电机、直流电动机和发电机、风力发电机等。产品广泛用于电站、冶金、水利、石化、矿山、机械、船舶、科研、交通、水泥、造纸、制糖、轻纺、环保、市政、军工、风电等各行各业。公司制造的汽轮发电机占全国火电机组的三分之一以上。大中型交直流电机占全国电机行业的三分之一。无论是生产经营规模还是市场占有率及综合经济效益等均在全国电机行业中名列前茅，产品远销全世界三十多个国家和地区。

公司不断加强企业精细管理，精益生产，推行全面质量管理，目标管理，价值工程，LOA权 4

限政策，信息管理，5S管理等现代化管理技术，并建立了质量，物耗，效益和安全等保证体系。并成为全国电机制造企业中ISO90012000，ISO140011996和GBT28001-2001等三项管理体系证书俱全的企业。

公司在又快又好发展中将一如既往的以一流的产品，一流的技术，一流的管理和一流的服务为目标，为发展中国装备制造业作出更大更多的贡献。

目前电机厂的国内领先产品有：

1.国内领先的9000千万20极增安型无刷励磁同步电动机正在试车运。

2.国内领先的7000千万80极最大立式同步电动机在江苏皂河泵站运。

3.国内领先的12000千万8极变频调速同步电动机在青山控股集团公司运。

4.国内领先的兆瓦极风力发电机在山东鲁能集团运。

5.国内单机容量最大的25000千瓦4极异步电动机在广西柳州钢铁公司运。

6.国内最大的15000千瓦52极同步柴油发电机在昆山巴城调峰电厂运。

7.国内输出力矩最大的7500千瓦16极变频调速同步电动机在首都钢铁公司运。

8.国内最大的5750千瓦直流电动机在宝山钢铁公司运。

第二部分：讲座内容

一、电机厂简介

主要介绍了上海电机厂的由来现状和未来发展方向。

二、安全教育

首先，老师为我们讲解的是《安全生产法》部分知识，让我们了解了作为一个合格、合法的厂家，应该怎样去安全的生产产品和销售产品，一个企业应该要有自己的法律顾问和在法律方面的安全意识。

三、绝缘材料的分类和性能

绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。

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不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重。高压电工装置如高压电机、高压电缆等用的绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗。低压电器则以机械强度、断裂伸长率、 耐热等级等作为主要要求。

绝缘材料的宏观性能如电性能、热性能、力学性能、耐化学药品、耐气候变化、耐腐蚀等性能与它的化学组成、分子结构等有密切关系。无机固体绝缘材料主要是由硅、硼及多种金属氧化物组成,以离子型结构为主,主要特点为耐热性高，工作温度一般大于180℃,稳定性好，耐大气老化性、耐化学药品性及长期在电场作用下的老化性能好；但脆性高，耐冲击强度低，耐压高而抗张强度低；工艺性差。有机材料一般为聚合物，平均分子量在104～106之间，其耐热性通常低于无机材料。含有芳环、杂环和硅、钛、氟等元素的材料其耐热性则高于一般线链形高分子材料。

影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分的含量。极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，并且容易吸附杂质离子增加电导而降低其介电性能。故在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电容器用电介质要求有高的介电常数以提高其比特性。 绝缘材料的选择

绝缘材料用于使不同电位的导电部分隔离的材料。其电导率约在10-10 西/米以下。不同的电工产品中，根据需要,绝缘材料往往还起着储能、散热、冷却、灭弧、防潮、防霉、防腐蚀、防辐照、机械支承和固定、保护导体等作用。

电机中常用的绝缘材料，按其耐热能力分为A、E、B、F、H和C六个等级。

1．A级绝缘

A级绝缘包括经过浸渍处理的棉纱、丝、纸等有机纤维材料以及普通漆包线上的磁漆等。目前仅在变压器中使用。A级绝缘的最高容许工作温度为105℃。

2．E级绝缘

E级绝缘包括用聚酯树脂、环氧树脂、三醋酸纤维等制成的薄膜，聚乙烯醇缩醛高强度漆包线上的磁漆等。用在中、小型交、直流电机中。E级绝缘的最高容许工作温度为120℃。 P2]7A Y9e3．B级绝缘 B级绝缘包括云母、石棉、玻璃丝等无机物用有机漆或树脂(作了耐热性处理)作为粘合剂制成的材料及其组合物，聚酯高强度漆包线上的磁漆等。一般大、中型同步机及中、小型交、直流电机中采用。B级绝缘材料的最高容许工作温度为130℃。 p c0h x0ZE#p O(O K4．F 6

级绝缘 F级绝缘包括云母、石棉、玻璃丝等无机物用硅有机化合物改性的合成树脂漆，或耐热性能符合这一等级要求的醇酸、环氧树脂作为粘合物而制成的材料或其组合物。F级绝缘的最高容许工作温度为155℃。5．H级绝缘 p7

H级绝缘包括硅有机物以及云母、石棉、玻璃丝等无机物用硅有机漆作为粘合物而制成的材料。主要应用在要求尽量缩小尺寸、减轻重量的场合，如航空电机、吊车电机牵引电机等。H级绝缘最高容许工作温度为180℃。6. C级绝缘 I M

C级绝缘包括无枯合剂的云母、石英、玻璃丝等，用热稳定性特别好的肿有机树脂,聚酰亚胺浸渍漆等处理过的石棉、玻璃纤维织物或其他制成物，以及聚酰亚胺基漆包线 C ` R _ J9V | M,Q P!N N%Z @的磁漆、聚酰亚胺薄膜等。C级绝缘是要求更高的绝缘材料，目前正在推广使用。

四、电机制造专业知识

1.汽轮发电机

汽轮发电机即用汽轮机驱动的发电机。由汽锅发生的过热蒸汽进来汽轮机内扩张做功，使叶片转动而策动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝聚水泵、供水加热装置等送回汽锅循环利用。汽轮发电机是隐极式同步发电机。它的定子是互换电枢绕组，转子是磁极，通以直流电励磁。平常汽轮机转数很高，因此要求汽轮发电机有很少的极对数，平常大型汽轮发电机均为一对磁极，这样它的同步转速可到达最高的3000r/min。高速汽轮发电机为了裁减因离心力而发生的机械应力以及低沉风磨耗，转子直径平常较小，长度较大（即细长转子）。这种细长转子使大型高速汽轮发电机的转子尺寸受到局限。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸到达特定的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电 磁负荷来实现，为此务必增强电机的冷却。因此 5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采纳了冷却成果较好的氢冷或水冷技能。70年月以来，汽轮发电机的最大容量已到达130～150万千瓦。19xx年，上海电机厂制造了寰宇上第一台双水内冷汽轮发电机。

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2.、交直流电机

上海电机厂有限公司生产的互换电机主要用于空压水电机、磨机电机、水泵电机、交交变频扎钢电机和无刷励磁电机。互换电机定子铁芯压装体式格局主要有内压装和外压装两种，平常采纳内压装体式格局。相较于互换电机而言，直流电机则主要用于扎钢电机（ZD系列、Z900系列、Z710系列）、提拔电机（ZKTD系列）和特种电机。与互换电机相似，直流电机定子铁芯压装体式格局主要有内压装和外压装两种，通常也采纳内压装体式格局。直流电机所利用的质料主要有导磁质料、导电质料和绝缘质料三种。

五、直流、同步、异步电机的定子与转子

直流电机定子分主极绕组、换向极绕组、补偿绕组和串激绕组。

转子有换向器、电枢绕组和电刷组成

同步电机定子由电枢绕组构成。转子有磁极阻尼绕组电刷。

异步电机定子与同步电机相同而转子分绕组式、鼠笼式转子、单向绕组和双向绕组。

六、线圈的制造

主要步骤： 绕线——→拉形——→烧压——→包扎

1 绕线 多匝成形线圈采用绝缘扁线绕制成各种形状的线圈。绕线时，导线拉力要适中，随时将导线敲平，使之紧贴于绕线膜侧面，防止线圈之间出现间隙和里松外紧现象。绕制过程中应按技术要求垫好或包好匝间绝缘。绕到规定匝数后，须用扎带绑好，防止卸模后线圈松散。 2 拉形

3 烘压 匝间绝缘胶化，在包扎对地绝缘前，须对匝间绝缘进行热模压胶化。胶化目的 ① 使导线排列整齐，并模压成整体，以提高线圈的刚度。

② 消除匝间间隙，以防止运行时在空隙中产生空气游离。

线圈的在热压模上烘压后，须在冷压模中定型到常温，固化线圈。

4 包扎

部位半叠包少胶云母带至少 15层，端部半叠包少胶云母带至少 10层，后在首件试制时根据尺寸需要增加了包扎层数。

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5 定子线圈 VPI处理

定子线圈 VPI处理就是使用少胶云母带，在线棒上连续包扎后，将线棒放入浸胶罐内抽真空，去除绝缘层气隙内的空气和挥发物，再加压使树脂进入绝缘层内，完全填充绝缘层内的气隙。 定子线圈 VPI工艺如下：

1）加热线圈。当浸渍罐内部温度升到 50℃时开始计时，保温 4h，罐内温度适度控制。

2）抽真空。真空度小于等于某值以下时，保持真空时间大于等于2h。

3）向浸渍罐内输入已加热的浸渍树脂，全部淹没线棒并高出线棒一定高度时，停止输漆。控制罐内的真空度,并维持1h。

4）向浸渍罐内输入经干燥处理过的压缩空气。

5）降低浸渍罐内压力再次抽真空。要求罐内真空度小于等于一定值，保持真空时间1h。

6）向浸渍罐内输入经干燥处理过的压缩空气，操作同 (4)，当浸渍罐内压力大于等于 5000mbar后，保持该压力 4h。

7）将浸渍罐内树脂输回储漆罐，全部输送完后，线棒在罐内保留 1h进行滴漆。

8）线圈一次成形防晕处理

定子线圈 VPI浸渍之后，须尽快对线圈进行一次防晕处理。

在参观中所看到大型电机的绕组嵌放与我

9

们实习所做的小型电机绕组嵌放并无大异，只

是在绝缘等级和机械强度上有所加大及要求上更严格，主要区别表现在

1 嵌放前将槽内清洗干净，严防铁屑、铜末等混入。

2 槽内线圈需要固定，在嵌放后，每个槽都要打入绝缘压块（槽楔），防止高速旋转将线圈甩出。 3 线圈和槽楔摆放非常整齐，不能有槽楔超过槽口。

4 每两个线圈的端部或鼻部都要用扎带捆绑固定。

5 为了防止绕组绝缘的微孔和薄层间隙，容易受潮，为了更好的绝缘。绕组在嵌放完后还要进过绝缘处理。绝缘处理可分为浸漆处理、浇注绝缘和特殊绝缘处理等。而我们在上海电机厂参观的主要是浸漆处理，当然每个厂的浸渍漆原料都是保密的。在参观的浸渍车间，浸漆大概包括三个主要工序：预烘→浸渍→烘干（固化）。

6 对于大型电机每嵌放一个绕组，都要经行匝间绝缘测试，防止短路更大的损失。

参观中就看到 10

工人在返工拆除一台电机的线圈

七、有关电机试验

电机试验有型式试验、出厂试验和科研试验。

型式试验指对电机进行电气方面全面检查，看其是否符合设计要求、技术条件（工艺科、会签、国家标准所规定的要求）。

1、新产品设计制造完工（数据判断）

2、由于采用新材料新工艺

出厂试验主要看电机的一些电压电流转速等是否符合要求。

科研试验考虑电磁噪音、转承滚动噪音、风摩耗噪音和振动。

试验项目

1、电极绕组对机壳及其相互间绝缘电阻的测定，可用兆欧表测定，电压等级分250V、500V、1000V、2500V、5000V、6000V。

2、电机绕组直流电阻的测定，可用电桥、双臂电桥、单臂电桥测定。

一、检查三相绕组电阻是否平衡

二、计算绕组铜耗

三、计算电机温升

3、空载试验

求电机机械耗、铁耗。

1.2UN I0 w1 —-w2=p0

1.0UN a1 b1-c1

11

0.9UN a2 b2-c2

根据上数据作出p=f（u） 计算出机械耗、铁耗。

4、起动试验

计算起动电流IKN、启动转矩TKN。

根据数据作出I=f（UKN）、PK=f(UK)

一些数据含义

UN——额定电压

U1——切线电压

UK——试验时最大电压

IK——试验时最大电流

PK——试验时最大输出功率

n——同步转速

PS——杂散耗

RK——试验结束后测的电阻

5、匝间绝缘度试验

电压升高1.3倍额定电压运行三分钟

6、超速试验

转速升高1.2倍额定转速运行2分钟

7、噪声振动测定

8、耐压测定

2UN+1000V试验一分钟其中电压至少不少于1500V。

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第三部分：参观实习

一、冷汽轮发电机：

1. 双水内冷发电机发电机简介：

巨型汽轮发电机的一种。因定子绕组和转子绕组都用空心铜线并通以水冷却而得名。因水的比热大，且可直接带走热量，故可提高发电机的效率。与其他冷却方式的电机相比，用相同的材料，可制造功率更大的电机。

2. 世界上第一台双水内冷发电机的诞生：

上海电机厂于19xx年制造的一万二千瓩双水内冷汽轮发电机，是我国和世界上第一台定子、转子双水内冷汽轮发电机。

汽轮发电机是火力发电站的主机之一，它由两个主要部分构成：静止不动的部分，称为定子（或称静子）；随同汽轮机高速旋转的，称为转子。转子和定子里面都嵌有导线外面包着绝缘层的线圈。发电机发电时，由于强大的电流通过导线，导线就会发热，包扎在导线外面的绝缘层的温度就会升高。为了提高发电机的发电能力，需用冷却的方法为线圈散热。

“内冷”是冷却的方法之一，即把线圈导线做成凹凸形或空心的让风直接吹到铜线上，对线圈进行直接冷却。用来冷却的气体，开始是空气，后来改用氢气。本世纪50年代又出现了液体内冷，其中以水的冷却能力为最高。国际上第一次出现水内冷是在19xx年。当时的水内冷只是用在定子上。对于转子水内冷，在国际文献上虽然有过讨论，但由于某些重大技术问题难以解决，在19xx年以前，世界上还没有哪一个国家实际采用过这种冷却方法。

上海电机厂在有关单位科学技术人员的协助下，首先攻占了这个技术堡垒。这个重大创造，把我国汽轮发电机的制造技术大大推进了一步，迎头赶上和超过了世界先进水平。

3. 汽轮机的工作原理：

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汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

二、同步电机

同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。以下主要介绍同步发电机和同步电动机。

1.1 同步发电机：

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作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。由于同

步发电机一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调节励磁电流，能方便地调节发电机的电压。若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。

同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式，在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。

1.2同步发电机的特性：

工作特性

表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用发电机的重要依据。

空载特性

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同步发电机结构图

发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0（三相对称），其大小随If的增大而增加。但是，由于电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比（图1）。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。

电枢反应

当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。

负载运行特性

原理图

主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时，发电机端电压U与负载电流I之间的关系,如图2所示。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系，如图3所示。图2中还显示出

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电阻性、电容性和电感性3种负载的情况。由于电枢反应磁场影响的不同，三者的曲线也不一样。在外特性中，从空载到额定负载时电压的变化程度称为电压变化率△U，常用百分数表示为

同步发电机的电压变化率约为20～40％。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此，随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。图3所示为 3种不同性质负载下的调整特性。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。

1.3 同步发电机的结构和分类:

同步发电机的结构按其转速分为高速和低（中）速两种。前者多用于火电厂和核电站；后者多与低速水轮机或柴油机联动。在结构上，高速同步发电机多用隐极式转子，低（中）速同步发电机多用凸极式转子。

1.4 同步发电机的工作原理:

主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

感应电势 有效值：由第11章可知，每相感应电势的有效值

感应电势 频率： 感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p

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交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

同步转速 从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz

2.同步电动机

三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机

同步电动机是转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。

[1]是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。

2.1同步电动机的结构

同步电动机在结构上大致有两种：

1、转子用直流电进行励磁。

它的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄

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电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。

由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步电动机相似。

当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。

2、转子不需要励磁的同步电机

转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种电动机中，有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步。

下面在略微介绍一下进异步电机：

电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。

三相异步电机的工作原理如下：

(1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。

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(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。

（3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。

三相异步电机特点:

优点：与单相异步电动机相比，三相异步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。

缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。

应用：

异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还

随着负载的大小发生变化。负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。

普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。因此，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时，必须从电网吸取无功励磁功率，使电网的功率因数变坏。因此，对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备，常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系，其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等，采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展，目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。三相异步电机功率大，主要制成大型电机。它一般用于有三相电源(Triple-phase power)的大型工业设备中。首先说明一点的是，三相异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。

对于1kW以下的小功率三相异步电机，不仅可以作三相运行，而且也可以作单相运行。

三、型电机的制造

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3.1转子（rotor）：

根据ISO标准，由轴承支撑的旋转体称为转子。如光盘等自身没有旋转轴的物体，当它采用刚性连接或附加轴时，可视为一个转子，转子多为动力机械和工作机械中的主要旋转部件。典型的转子有透平机械转子、电机转子、各种泵的转子和透平压缩机的转子等。转子在某些特定的转速下转动时会发生很大的变形并引起共振，引起共振时的转速称为转子的临界转速。在工程上，工作转速低于第一阶临界转速的转子称为刚性转子，大于第一阶临界转速的转子称为柔性转子。由于转子作高速旋转运动，所以需要平衡。静平衡主要用于 平衡盘型转子的惯性力。刚性转子的动平衡可以通过通用平衡机来平衡惯性力和惯性力偶，消除转子在弹性支撑上的振动。柔性转子的动平衡比较复杂，从原理上区分，有振型平衡法和影响系数法两类。

简介：转子工作时，作高速旋转，它除了要转换能量，传递扭矩外，还要承受动叶片、叶轮和主轴上各零件质量所产生的离心力等，因此要用高强度的金属材料制成。在高温去工作的转子要用来热高强度材料。为了提高流通部分的效率，转子和静子部分要保持较小的相对间隙，要求制造精密，装配正确。转子上任何缺陷都会影响到电机的安全运行，严重者会造成重大的设备和人生事故。所以转子是电机极为重要的部件之一 。从零件毛坯制造开始，经过机械加工、钳工装配直到质量检验等整个生产过程都有机严格的技术要求。

3.2 转轴

转轴是支承转动部件，传递力矩，并确定转动部件与定子的相对位置。

转轴的结构形状有很多，但按照结构形式，基本上可分为实心轴、一端带深孔的轴和有中心通孔的轴。实心轴在电机中用得最普遍，有中心通孔的轴主要用于大型电机。

轴的常用材料是：碳素钢和合金钢等。在一般工作温度下，各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大，故在选择钢的种类和热处理方法时，所依据的主要是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲刚度和扭转刚度等。碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能， 21

加工工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。

结构要求： ①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置；

②轴上零件装拆、调整方便；

③轴应具有良好的制造工艺性等；

④尽量避免应力集中。

转轴的结构工艺：

1.为了能选用合适的圆钢和减少切削用量，阶梯轴各轴段的直径不宜相差过大，一般取为5~10MM。

1）轴肩圆角r

2）轴端倒角

3）砂轮越程槽

4）螺纹退刀槽

5）同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。

a.圆角半径和倒角

? 同一根轴上所有圆角半径和倒角的大小应尽可能一致，以减少刀具规格和换刀次数。 ? 为便于加工定位，轴的两端面上应做出中心孔。

转轴的加工：

转轴的加工精度和表面粗糙度的要求都比较高，与其他零件的配合也比较紧密。因此，对转轴的加工步骤应包括1粗车，2探伤，3精车。一般选用一次加工成型以节约成本。

轴的加工难点在于轴与轴承的配合精度，电机的轴与轴承的配合采用滑动和滚动两种形式，而中大型电机采用滑动式。轴与轴承采用过盈配合，过盈量为0.3~0.4mm。在充分考虑到轴承的热胀冷缩系数后，给轴承加热到200℃，这样既不破坏钢铁材料也可轻松放入轴，轴承冷却后自然和轴配合。

加热至200℃

3.3电机机座的加工：

1. 电机机座的类型：

①铸铁机座；

②压铸铝合金机座； 23

③钢板焊接机座；

2. 电机几座加工机床： ⑴TK90200×310/10Q数控卧式双面电机座镗床

TK90200×310/10Q数控卧式双面电机座镗床是为上海电机厂研制的用于加工新型电机机座的镗床。该产品的问世结束了我国不能制造电机行业所需大型切削装备的历史；

⑵HTM160×100/40L-NC数控重型卧式铣车床

HTM160×100/40L-NC数控重型卧式铣车床为国内首台集车、铣、镗、钻等功能于一体的大型复合数控重型卧式铣车床，带动我国数控卧车产品向高精度、高效率、高自动化方向发展，替代进口产品。该产品多项技术指标高出国外先进产品，处于国际领先地位；

⑶Q1ZCK-010数控专用立车

Q1ZCK-010数控专用立车是为马鞍山钢铁股份公司设计制造的，产品的设计制造均为国内首创，填补了国内高精度车轮加工数控专用立车的空白，是目前国家铁路产品加工急需的关键设备； ⑷Q1JD-018型高精度多孔多工位程控机床Q1JD-018型高精度多孔多工位程控机床是为重庆长安汽车集团提供的新产品，填补了国内该类机床产品的一项技术空白。

3.4 铁心的制造

电机的铁心通常由硅钢片叠制而成。硅钢片冲制质量不好，带有毛刺，特别是经过锉、磨以后会使铁心损耗增加。冲片叠压不紧，会使铁心的净长度不足，铁心中磁通密度增高，磁化电流增大，电机性能变坏。尤其是在大电机中，在电磁力的作用下铁片可能发生振动，磨坏线圈绝缘，导致绝缘击穿事故。因此，对铁心冲片的冲制和叠装工艺必须十分重视。

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⑴ 铁心类型

按照片形状 的不同，铁分为圆 形冲片、扇和磁极 冲片。

在小电机和直电枢铁心都采用圆片。

汽轮机、水轮发 电机和其型电机的均采用扇片。

直流电机和同步电机的磁极铁心采用磁极冲片压装而成。

冲片的

铁心冲

心冲片

形冲片

型交流流电机中通常形

冲

发电

他大中铁心，形

冲

在大型电机的定子铁心中，对扇形冲片的形状、尺寸和电磁性能的要求都较高。扇形冲片通常采用0.5mm厚的冷轧无取向电工硅钢片制成，有时也用0.35mm厚的冷轧电工硅钢片制成。其制造工艺一般是剪料、冲制、去毛刺和涂漆。若采用冷轧取向硅钢片制造，则在去毛刺后，应进行消除内应力的无氧退火，以改善其磁性能。

为了提高硅钢片的下料利用率，剪料时必须考虑套裁，合理套裁扇形冲片，常可使下料利用率达到80％以上。在汽轮发电机中，由于磁轭叫饱和，应使轧制方向与轭内磁通方向一致，以获得最佳的电磁性能。在水轮机发电中由于齿部较饱和，则应使轧制方向与齿槽的对称线一致。 扇形冲片的冲制方式有以下三种：1一次复冲成形，2落扇形片后复式冲槽。3

落扇形片后单式冲

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槽。

在上海电机厂用冷轧硅钢片冲制的扇形冲片都是用的较先进的全自动冲压设备，此时开卷、送料、冲制、冲片堆叠、边角余料的粉碎和排除全都实现自动化。

大型电机对冲片周边的毛刺要求比较严，一般规定毛刺不得超过0.02mm，因此，扇形冲片须经过毛刺机磨掉毛刺。传统的去毛刺是砂辊式的。上海电机厂的去毛刺机是砂带式的，效率高，且不会损坏冲片上的绝缘层。

（2）冲片的绝缘处理

为了减小定子铁心中的涡流损耗，冲片间要有一定的绝缘电阻值。对于中大型电机，性能要求比较高，只靠钢板表面自然氧化膜的绝缘电阻是不够的，必须对冲片表面进行绝缘处理。

对冲片表面绝缘层的要求是有较高的绝缘电阻，有足够的机械强度，附着能力强，不吸潮，耐热性较高，绝缘层应薄而均匀，有一定的弹性。

冲片表面的绝缘处理有涂漆和氧化两种方法。

3.5 VPI

全称“真空压力浸渍（Vacuum pressure impregnation）”，VPI主要用于一些需要高度绝缘保护的绝缘处理，电机的定子、转子、转轴等都经过了这种绝缘处理。

电机VPI设备浸后优点：

提高了电机的绝缘等级；

（2）散热性好，减小温升，可提高出力10-15%；

（3）提高电机的防潮（水）性能；

（4）彻底解决了电机运行中的三松（槽楔松、绑扎绳松、垫 片松）的严重质量问题；

（5）由于线圈在白坯状态下下线，线圈柔软，容易操作；

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（6）简化了线圈制造工艺，降低了成本；

（7）减少了普通浸渍对环境的污染。

工作原理：

真空压力浸渍是将待浸工件置于密闭的耐压容器中抽真空，然后将浸渍液输入其中，再施加一定的压力使浸渍液彻底的浸透工件的缝隙，最终达到浸渍的目的。

有关大型电机的制造暂且介绍到这里，下面来介绍一下绝缘材料。

第四部分：总结与体会

通过这接近一个星期的实习，虽然只是简单的参观但它让我了解了许多，让我获得了许多书本上所不能得到的知识。明白了实际与理论的不同，我们不能只靠理论也要结合实际。我们要牢牢掌握专业知识才能灵活运用知识到实践中。以下便是我个人体会：

一件产品涉及了多方面的知识，我们只能不断的扩充我们的知识面才能在未来激烈的竞争中取得优势地位。其次一个企业要不断研发属于自己的新产品，才能为公司注入新活力，才能在市场占有有利地位。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。社会实践使同学们找到了理论与实践的最佳结合点。尤其是我们学生，只重视理论学习，忽视实践环节，往往在实际工作岗位上发挥的不很理想。通过实践所学的专业理论知识得到巩固和提高。就是紧密结合自身专业特色，在实践中检验自己的知识和水平。通过实践，原来理论上模糊和印象不深的得到了巩固，原先理论上欠缺的在实践环节中得到补偿，加深了对基本原理的理解和消化。

作为学生面对的无非是同学、老师、家长，而工作后就要面对更为复杂的关系。无论是和领导还 27

是同事，都要做到妥善处理，要多沟通，并要设身处地从对方角度换位思考，而不是只是考虑自己的事。人品对一个人来说非常重要的。我充分的体验到了你如何待人，他人也会如是回报。总之，在实习的时间里，我们脱离了学校的庇护，开始接触社会、了解我们今后工作的性质。不但增长了专业知识，还学习到了不少为人处是的方法。

团结协作,善于沟通.团结协作指的是部门内部.你这个部门肯定不止你一个人,作为部门担当,你若想把本部门的事做的出色,那你必须把部门成员团结起来,发挥集体的力量,那样才能事半功倍!虽然我们这次的实习没有考虑这些，但我想这些都是在今后的工作学习中都非常必要的。善于沟通是指部门之间.任何一个公司都是由众多部门组成的.部门之间的沟通是必要的也是必须的.总之，用知识武装起自己来，学会做人，学会做事。你才能成功！

我坚信通过这一段时间的实习，从中获得的实践经验使我终身受益，并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证，我会持续地理解和体会实习中所学到的知识，期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来，充分展示我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程而努力。

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