电机节能降耗技术和方法探讨
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三相异步电动机节能的技术分析【摘要】本文主要阐述了电机节能原理、电机节能存在的主要问题、提高电机运行效率、减少有功损耗等问题。
【关键词】三相异步电动机损耗节能在我国三相异步电动机是应用非常多的一种动力机械,电动机耗能在总电能的消耗中所占的比例较大。
在通常情况下,如果电机能够实现满负荷工作,则效率在百分之八十左右,否则电能的效率会随之下降。
各国对于电机的效率控制都不尽相同,如美国占64.2%,法国占66.7%,而我国电机的效率只有百分之六十。
在选择电机时,要考虑到最大可能负荷和最坏工况所需的功率,因大部分的电机在运行时的负荷都是在百分之五十到百分之六十间的,所以在实际的运行中其效率都是较低的。
由于我国使用的三相异步电动机所消耗的电能每年都在国家总耗能的百分之五十以上,在实际工作中对三相异步电动机实施节能有着重要的意义,提高三相异步电动机的运行效率,对于社会的发展与经济的进步都有着巨大的推动作用。
我国制订了三相异步电动机经济运行的具体标准,作为国家所实施的强制性的标准,以促进整个行业的节能。
在实施过程中,取得了一定的效果,但也存在着较多的问题。
在一些区域、行业中起到了较好的效果,有效的节约了国家能源,但在一些地方在实施过程中,还存在着较多的问题。
本文对三相异步电动机的节能问题进行了分析和探讨。
1 于三相异步电动机的节能原理电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。
供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率,还有一部分将成为电机固有的损耗。
电机的主要损耗为铜耗和铁损,其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生,与电流的平方成正比;铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生,与供电电压成正比。
其它损耗很小。
调压节电原理是当负荷下降时,可以适当降低电源电压以减少铁损,电流随之下降也减少了铜损及浪费,此时电机的效率将得到改善。
电机负荷的检测通常采用功率因数法进行:电机负荷大,则它的功率因数大;电机负荷小,则它的功率因数小。
机械设备节能、降耗、减排措施机械设备在生产中消耗大量的能源,如何降低能源消耗并减少对环境的影响成为了当今重要的话题。
本文将介绍机械设备节能、降耗、减排的措施。
一、优化设备设计在机械设备的设计阶段就应该考虑如何降低消耗。
优化设备的结构、形状、尺寸等因素可以提高能源利用率。
例如,通过降低列车的空气阻力、减少飞机的重量、提高汽车发动机的热效率等方式,都可以降低车辆的能耗。
此外,通过先进的材料和工艺技术,可以减少机械设备中摩擦和磨损,从而降低能源消耗。
例如,采用低摩擦系数、高粘度的润滑油,可以降低摩擦损耗和热损耗,提高设备的效率。
二、能源管理良好的能源管理是实现降低能源消耗和减少排放的关键。
有效的能源管理需要对设备的使用情况和能源消耗进行监控和分析,以便进行有针对性的改进。
通过智能化的监测系统,可以实现设备运行状态的实时监测和数据收集。
在分析数据的基础上,可以识别出能源消耗的瓶颈和缺陷,并根据具体情况采取相应的改进措施,从而优化能源利用效率。
三、节能的装置和技术在机械设备的使用过程中,采用一些节能的装置和技术也可以降低能源消耗。
以下是一些常见的节能装置和技术:1. 变频器变频器可以控制电机转速,根据负载的大小自动调节电机转速,并降低设备启动时的大电流。
与传统的电阻或通过机械控制方式调节电机转速相比,变频器可以降低电能消耗30%以上。
2. 空气压缩机节能技术对空气压缩机进行节能改造可以达到较好的节能效果。
例如,可以采用变频调速技术、组合式节能措施、动态无功补偿技术等方式,减少压缩机运行时不必要的能量损失。
3. 冷却水系统节能技术对于机械设备中需要使用冷却水的系统,在冷却水的循环往返中可以采用一些节能技术。
例如,对冷却水管道进行隔热保温,减少能量的流失;通过循环泵的自动启停控制,减少不必要的能耗等方式都可以有效地降低能源消耗。
四、废气、废水的处理机械设备使用中会产生一定的排放物,包括废气、废水等。
对于这些排放物的有效治理和减少对环境的影响是保护环境的必要措施。
电机节能降耗技术和方法分析摘要:相对于普通电机而言,电机节能降耗减少了对于地球资源的消耗,同时高效节能的电器的工作原理减少了对机械能的使用,使工作效率大大提升,对于机电在工作之中的消耗也大大减少,提高了对于电能的使用。
本文就对电机节能降耗技术和方法进行探讨和分析。
关键词:电机;节能降耗;技术;方法1高效节能的电机在工作之中运用的意义和未来趋势就目前来看,全世界的经济迅速发展,推动了电能的大力发展,但是,环境的破坏问题和资源的供给问题越来越严重,为了实现经济和资源的可持续发展,传统电机必须要由更高效节能的电机来替代,来确保环境不受到严重破坏,资源不会浪费。
长期以来,我们国家对于电能的运用并不是特别重视,纵使我国对于高效节能电器的运用实施大力发展的政策,但是根据媒体新闻的报导,电机在我国市场的占有比例还没有达到10%,现在市场上有一部分企业正在研发生产电动机,但是由于能力资源有限,外加市场对于电动机的需求实在太少,同时有许多生产出的电动机用于销售国外,可以看出我国市场对于电动机的运用并未普及,其中很大一部分原因在于许多企业对于资源环境保护问题并没有得到重视,对于节能生产也没有得到充分的运行。
就目前来看,全世界的大方向在于节能环保生产机器的开发,各个国家都在重视资源的节省,都在大力开发高效并且节能的电机。
2高效节能的电机在现今的运用情况目前高能耗的电机使用大部分都是在于各个工厂之中,所以国家工业的持续发展很大程度上是由电机的生产效率以及节能程度决定的,现今人们对于节能环保的意识越来越强烈,所以,各个国家都在研究与开发新型的节能措施,其中最为重视的当属西方发达国家,发达国家对于节能环保的应用做到细致入微,已经渗透到生活和生产的各个方面之中,而且他们还在原本基础之上进行创新,持续开发更节能高效的电机。
高效节能电机的研发在2012 年以前,主要集中在欧美亚一些发达国家, 2012 年之后研发趋势已向发展中国家蔓延。
电机变频节能技术措施1. 采用电机变频器可以有效调节电机的转速,实现节能降耗的目的。
2. 采用电机变频技术可以根据负载情况自动调整电机的运行频率,降低能耗。
3. 通过电机变频控制系统实现电机启动和停止的平稳过渡,减少能源浪费。
4. 给电机安装频率变化器可以避免电机空载运行,减少额外能耗。
5. 采用电机变频器可以实现电机启动时的软启动,减少启动过程中的电能损耗。
6. 通过改造电机传动系统,采用变频器调速技术,达到降低电机能耗的目的。
7. 电机变频器技术能够快速响应负载变化,实现电机运行状态的智能调节。
8. 定期对电机变频器进行维护和检测,确保其性能稳定,提高能效。
9. 采用电机变频器可以减少电机的运行噪音,改善工作环境。
10. 通过电机变频控制系统实现对电机的精细化控制,降低无效能耗。
11. 使用电机变频技术可以实现电机的多速调节,满足不同工况的需求,提高能效。
12. 采用电机变频器可以减少电机的过载运行,降低电能消耗。
13. 通过电机变频器技术可以实现对电机的远程监控和管理,提高能源利用率。
14. 对电机进行优化调速可以减少电机寿命期内的能耗浪费。
15. 采用电机变频控制系统可以实现对电机的运行状态进行智能化监测,减少不必要的能源消耗。
16. 为电机选用合适的变频器设备,确保设备稳定运行,提高能效。
17. 对电机变频器进行合理调节,充分发挥其节能减排的效果。
18. 通过电机变频技术可以实现电机的高效率运行,降低能耗成本。
19. 优化电机的转速和动力输出,采用变频器控制技术,降低电能损耗。
20. 对电机变频器进行定期巡检和维护,防止性能下降导致能源浪费。
21. 采用电机变频器可以实现对多台电机进行联动控制,提高系统的整体能效。
22. 通过电机变频器技术可以实现对电机的智能化调度,提高能源利用率和节能效果。
23. 使用电机变频控制系统可以降低电机的运行温度,减少能源消耗和热损失。
24. 为电机变频器设备进行定期的升级和改造,提高其节能性能和稳定性。
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析随着节能环保意识的不断增强,对于水泵电机的节能改造越来越受到关注。
变频技术作为一种高效节能的控制手段,被广泛应用于给水泵电机的节能改造中。
本文将从变频技术的原理及应用、给水泵电机的节能改造方法、节能效益分析几个方面对给水泵电机的节能改造及综合效益进行探讨。
一、变频技术原理及应用变频技术是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现精确的控制和节能降耗的一种技术。
变频器作为变频技术的核心设备,通过改变输入电压的频率和幅度来调节电机的输出转速,实现能源的有效控制。
在给水泵电机的应用中,通过安装变频器控制给水泵电机的转速,可以实现流量的精确调节和节能降耗的目的。
由于水泵在工作过程中通常存在负载波动和流量变化的情况,传统的固定速率供电方式将使电机的能耗过高,浪费大量的能源。
而通过变频技术,可以根据实际需求实时调节给水泵的转速,使其在不同负载情况下达到最佳运行效果,提高系统的能效。
二、给水泵电机的节能改造方法1.安装变频器:将变频器安装在给水泵电机的供电线路上,通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。
2.设置参数:根据实际需求和给水泵电机的特性,对变频器进行参数设置,如最大转速、最小转速、流量曲线等。
3.控制策略选择:根据给水泵电机的实际工况,选择合适的控制策略,如恒差压控制、恒流控制等。
4.运行监测与调试:安装好变频器后,进行运行监测和调试,通过监测参数的变化来控制给水泵电机的工作状态,并进行相应的调整。
三、节能效益分析变频技术对给水泵电机的节能改造可以带来显著的节能效益和经济效益。
1.提高能效:通过变频技术控制给水泵电机的转速,可以使其在实际工况中保持最佳的能效,降低电机的无功耗和机械损耗,提高系统的效率。
2.节约能源:传统的固定速率供电方式会使给水泵电机在不同负载情况下效率低下,浪费大量的能源。
而变频技术可以根据实际需求实时调节给水泵的转速,使其在不同负载情况下达到最佳运行效果,节约能源。
火电厂电气节能降耗的问题与技术措施火电厂是目前我国主要的发电方式之一,但是在面临能源紧缺和环境污染的压力下,火电厂的电气节能降耗成为一个亟待解决的问题。
为了解决火电厂电气节能降耗的问题,需要采取一系列的技术措施,在节能降耗的同时提高发电效率,降低运行成本,保护环境。
本文将针对火电厂电气节能降耗的问题及相关技术措施进行探讨。
一、火电厂电气节能降耗存在的问题1.电气设备老化:火电厂的大部分设备都是几十年前建设的,许多设备已经老化,导致设备的效能不佳,能效低下。
变压器、电机等设备老化会导致电气损耗增加,降低能源利用率。
2.电气系统不合理:部分火电厂的电气系统设计不合理,导致电能的损耗增加。
配电系统的线路设计不合理、变电设备散热不畅、电力传输线路材料老化等,造成了额外的电能损耗。
3.电气设备缺乏维护:部分火电厂的电气设备缺乏定期维护和保养,导致设备效率低下,能耗增加。
4.电气系统管理不善:在一些火电厂中,电气系统的管理不规范,电能的使用效率不高,造成了电气能源的浪费。
1.设备更新改造:对于老化的设备和设施,需要进行更新改造,更新高效、低能耗的电力设备,例如更换高效节能的变压器、电机等设备,提高电气设备的整体效能。
2.智能化控制系统:引入先进的电气自动化控制系统和智能化管理技术,通过实时监测电气设备状态和负荷情况,优化电力系统的运行,提高电能利用率。
3.电气系统优化设计:对于电气系统不合理的问题,需要进行系统的重新设计和改进,包括优化配电系统布局、改进电力传输线路、提高变电设备的冷却效率等,降低额外的电能损耗。
4.设备维护保养:加强对电气设备的定期维护和保养工作,确保设备的正常运行和高效工作。
定期清洁、润滑、维修和检测电气设备,减少设备的故障和能源浪费。
5.电能管理与监控:实施科学的电能管理制度,对电气能源的使用进行监控和管理,合理规划和调度电能的使用,降低电能的浪费。
6.能效评估与监测:建立完善的电气能效评估和监测系统,对火电厂的电气设备和系统进行能效评估,定期监测电气设备的能耗情况,及时发现问题并进行处理。
变频器在节能降耗中的应用随着能源资源的日益紧缺和环境污染的不断加剧,节能降耗成为了各个行业迫切需要解决的问题。
在工业生产中,电动机的能效一直是重要的研究方向。
而变频器作为一种调节电动机转速的重要工具,在实现节能降耗方面发挥了重要的作用。
本文将探讨变频器在节能降耗中的应用以及其优势。
一、变频器的原理及工作方式变频器是一种用于调节电动机转速的装置。
它通过改变电源输入的频率,控制电动机的转速。
其基本原理是将交流电转换成直流电,然后再将直流电通过PWM(脉宽调制)技术转换成可控的交流电。
通过改变PWM的占空比,即改变脉冲的宽度,可以实现对电动机转速的精确控制。
二、1. 调速功能传统的电动机通常只能以满负荷运行,无法根据实际需要进行调速。
而变频器具有灵活的调速功能,可以根据生产需求实时调整转速,从而避免不必要的能耗。
例如在风机、水泵等设备中使用变频器,可以根据实际需要合理地控制转速,降低能耗。
2. 调压功能在一些工业生产中,一些设备需要以不同的压力运行。
通过使用变频器,可以根据设备需求实时调整电机输出的电压,从而实现精确的压力控制,节约能源。
3. 调频功能在一些特定应用领域,如电磁炉、感应加热器等,变频器可以实现对频率的精确调整。
通过调整频率,可以使设备工作在最佳工作状态,提高工作效率,降低能耗。
三、变频器在节能降耗中的优势1. 调速范围广变频器可以实现电机的连续调速,调速范围广。
由于变频器可以根据实际工作需求精确控制转速,可以将电机的运行状态保持在较佳点,减少能源的浪费。
2. 节约电能采用变频器可以根据实际需要调整电机的转速,使其运行在最佳状态下,减少电能的浪费。
一些研究表明,与传统驱动方式相比,采用变频器可以实现30%以上的节能效果。
3. 增加设备寿命由于变频器可以减少电动机的启停次数,降低电机的负荷变化,从而延长设备的使用寿命,降低维护成本。
4. 减少噪音污染变频器控制下的电机可以实现较低的转速运行,减少了机械摩擦和空气阻力带来的噪音,减少了对周围环境的污染。
电气设备的节能技术如何减少能源消耗和环境影响随着能源供应的减少和环境问题的日益突出,节能成为了电气设备领域的重要议题。
如何通过有效的节能技术来减少能源消耗和降低环境影响,成为了电气设备行业亟待解决的问题。
一、高效电源与传输在电气设备领域,高效电源和传输系统是降低能源消耗的重要手段之一。
采用高效率的电源设计,合理利用电能资源,可以降低能源浪费。
同时,优化电力传输系统,减少电能损耗,提高电网的传输效率,也是节能降耗的重要措施。
二、节能型电机电气设备中最常用的就是电机,因此提高电机的节能性能对于降低能源消耗尤为重要。
采用先进的电机技术,如高效低噪音的无刷直流电机、高效磁力电机等,可以大幅度提高电机的能效,减少电能浪费。
同时,对电机的运行管理和维护保养,也是提高电机能效的重要环节。
三、智能控制与监测智能化控制系统是电气设备节能的重要手段之一。
通过智能化的控制系统,可以实现设备的自动调节和精确控制,降低不必要的能耗。
此外,智能监测系统也可以监测设备的工作状态和能耗情况,及时发现异常,为设备的优化调整提供依据。
四、绿色照明技术照明系统在电气设备中的能耗占比较大,因此绿色照明技术的应用具有重要意义。
采用LED等高效率照明设备,可以实现更高的能效,并且具备寿命长、亮度稳定等优点。
此外,利用智能控制系统,根据实际需要进行灯光调节,进一步提高照明能效。
五、余热利用技术电气设备的能源消耗除了电能外,还伴随着热能的损耗。
合理利用设备产生的余热,通过余热回收技术转化为有用的能源,可以有效提高能源利用率。
例如,在发电厂、工厂和建筑物中,采用热泵技术、热交换器等设备,将余热转化为供暖、热水等其他能源形式,实现能源的再利用。
六、设备能效评估与认证为促进电气设备节能技术的应用,推动行业的可持续发展,设备能效评估和认证是必不可少的。
建立统一的能效标准和评估体系,对电气设备进行能效测试、评价和认证,可以提高设备的节能性能,并为用户提供可靠的能效信息,为节约能源提供参考。
电机节能降耗技术和方法探讨
作者:段远洋
来源:《城市建设理论研究》2012年第34期
摘要:随市场经济的飞速发展,我国各项生产建设事业均实现了迅猛腾飞,在创设显著经济效益的同时能耗量庞大问题也日益显著。
本文首先简要论述了电动机的效率以及功率因数,基于此,深入阐述了一些电机节能降耗的措施,仅供大家参考。
关键词:电机节能降耗、效率、功率因数
Abstract: with the rapid development of market economy, China's various production construction have achieved rapid growth, in the creation of significant economic benefits at the same time consumption of huge problem also increasingly remarkable. This paper first briefly discusses the motor efficiency and power factor, based on this, discusses some motor energy saving measures, for your reference.
Key words: motor energy saving, efficiency, power factor
中图分类号:TM3文献标识码: A 文章编号:
一、前言
现阶段,电动机转换为机械能而消耗的电能占到我国总发电量大约有60%,根据相关调查,在我国几个主要电网中,整个工业用电的60%~68%被电动机消耗,大致符合工业发达国家的比重。
这么多电能几乎等同于2亿多吨原煤,如果提高电动机效率1 %左右,我国每年能够节约200多万吨原煤,这就意味着我国每年能够少开采原煤量达到200多万吨,就目前我国面临能源短缺问题、环境保护问题以及可持续发展战略而言,提高电动机效率具有深远意义。
现阶段,国内工业企业电动机大部分处于低效、轻载、高能耗的运行状态,每年浪费了大量电能,相较于国外先进水平,运行效率低10~20个百分点。
因此,各个企业单位要对此引起足够重视,积极推广电动机节能,提高电动机的效率。
二、电动机的效率以及功率因数
1、电动机的效率
电动机的效率指电动机的有功输出功率与有功输入功率之比,它通常用百分数表示。
即:
式中:η为电动机的效率,以百分数表示;
P1为电动机有功输入功率,以kW为单位;
P2为电动机有功输出功率,以kW为单位。
在实际应用中,电动机效率有运行效率、额定效率、最高效率之分。
运行效率指电动机拖动某负载运行时的工作效率;额定效率指输出功率为额定值时的效率;最高效率指电动机可能达到的最高运行效率。
对于一台电动机,其额定效率、空载损耗为固定值,因此,电动机负载率决定了其效率值高低;如果负载率为70%左右,电动机的运行效率最高,所以人们将
60%~80%的负载率称为有功经济负载率。
如果负载率低于40%,电机效率将迅速下降。
2、电动机的功率因数
即电动机输入端的有功功率与视在功率比,即:
式中:S为电动机的视在功率,以kVA为单位;
P1为电动机有功输入功率,以kW为单位;
cos为电动机的功率因数。
对于一台特定的电动机,其功率因数的大小与电动机的负载率有关,当电动机空载时,其功率因数很低,仅0.1-0.2,随着负载率增加,功率因数也增大,当负载率在80%以上时,功率因数达到最佳,因此,应尽量避免电动机在轻载状态下运行。
此外,不同类型的电动机效率、功率因数也会有所不同。
一般,同容量的电动机,鼠笼式的效率、功率因数都要高于绕线式电动机;同一系列的电动机容量大的效率、功率因数要高于小容量的电动机;转速高的电动机其效率,功率因数要高于转速低的。
三、电机节能降耗方法
想要保证使电动机在经济状态下运行,选择电动机必须要合理,使其类型、容量适应电动机负载机械特性,使其在效率最高状态下运行。
要认真维护检修,制定并实施有效措施减少损耗,努力保证电动机在拖动中效率最高;对在役的电动机要提高其负载率,尽量避免在空载,轻载状态中长时间运行。
1、合理选用电动机类型
(1)合理选用电动机类型
在选择电动机类型时不仅要满足拖动功能,还要对经济运行性能加以考虑。
对于负载率大于50%,年运行时间大于3000小时的电机,应选择yx系列高效率的三相异步电动机。
与y系列相比,yx系列效率平均提高3%,损耗降低20%~30%,虽然价格高于y系列电动机,但从长期运行看,经济性还是明显的。
(2)选用节能型电动机
y系列电动机是国内目前先进的三相异步电动机新系列产品,其优点是效率高、节能、起动性能好。
(3)合理选用电动机的额定容量
电动机效率是指在额定负荷下的参数值,而实际生产生活中普遍存在负荷过低,大马拉小车, 过低的负载率会造成过低的功率因数,加大了无功损耗,制造上提高的效率百分点被不合理使用冲销了。
电动机有很多工作制分类,如连续工作制、断续工作制、高启动转矩、双速等,日常很少根据机械工作特性选用。
在功率等级方面,国标制定的功率等级不尽合理,跨度太大,比如标准规格7.5kW、11kW、15kW、18.5kW,其间千瓦数间隔太大,也造成无法合理选用,习惯上宁可选大,也不选小,造成大马拉小车的现状。
国家管理部门应建立健全电动机的型号规格制度,用户根据自身生产工艺特点选择合适的电机规格型号,合理利用电能,减少能源损耗。
三相异步电动机的三个运行区域分为:负载率在70%~100%之间为经济运行区;负载率在40%~70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济区。
若电动机容量选得过大,虽然能保证设备的正常运行,但投资大,效率和功率因数都很低,造成电力的浪费。
2、采取正确的无功补偿方式
(1)电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式,即在电动机附近设置电容器,随电动机一起投入运行或退出运行,是一种行之有效的无功补偿方法。
①可减小配电线路的导线截面和配电变压器容量。
②可减少配电变压器、低压配电线路的负荷电流。
③可使补偿点无功当量最大,降损效果好。
④可减少企业配电变压器及配电网功率损耗。
⑤可降低电动机起动电流。
(2)异步电动机是感性负载,无功损耗主要包括两部分:一部分是建立磁场所需的空载无功功率,约占电动机额定无功功率的60%~70%,其大小主要与容量有关;另一部分是带负荷时在绕组漏抗中消耗的无功功率,它与电动机负载电流的平方成正比,负载率越小,功率因数越低,损耗也越大。
(3)电动机就地补偿接线方式
①控制式单独就地补偿方式。
一般用于降压起动等特殊要求的电动机,如图1所示。
图1电容式控制式就地补偿方式
(a)经常操作的低压电容器就地补偿
(b)非经常操作的低压电容器就地补偿
②直接单独就地补偿方式。
将电容器直接接在电动机端子上或保护设备的开端,如图2所示。
图2直接单独就地补偿方式
(a)经常操作的电容器组
(b)非经常操作的电容器组
(c)高压电容直接单独就地补偿
3、需求管理措施
能源是社会发展的重要物质基础,建立在大量消费能源基础上的现代社会,需要合理有效地利用资源,开展持续的节能活动,支持经济、能源、环境的协调发展。
各种电动机系统效率不只关系到企业的利益,更为重要的是关系到国家的可持续发展。
中国人口众多,因为历史原因,各种高耗能的设备并未及时退出使用,中国已经是一个高能耗的国家,政府相关部门应制定使用电动机的行业标准,对运行中的电动机系统进行现场测试,采用节能评估的方法,淘汰低效高能耗用电设备。
各企事业单位应开展能源监察和能源需求管理,对于一些重点和关键的用电设备进行技术和经济分析,以确定是否需要采用高效节能的产品来更换或改造现有的用电设备。
四、结语
综上所述,在实际生产中,要积极改善电机节能降耗性能,使电机高效化运行,相较于普通电动机,高效化运行的电机能够降低约百分之二十的能量损耗,这对于面临严重能源短缺的我国有着十分重要的意义。
参考文献:
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