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文檔簡介

1、JOYSC系列交流梭車電氣控制系統(tǒng)作者:日期:JOY10SC32列交流梭車電氣控制系統(tǒng)一、概述煤礦井下運煤車是連續(xù)采煤機進行房拄式采煤與掘巷的配套設(shè)備之一。運煤車按動力分為拖曳電纜式、蓄電池式和內(nèi)燃機式三種,而拖曳電纜式運煤車習(xí)慣又稱梭車。美國JO公司生產(chǎn)的梭車, 其配套的電氣系統(tǒng)共有四種, 即全交流系統(tǒng)、交直流二極管系統(tǒng)、交直流晶閘官系統(tǒng)和全直流固態(tài)斬波系統(tǒng),四種系統(tǒng)各有特點。全交流系統(tǒng)主要用于在傾角巷道工作上的梭車,可使用大扭矩電動機和電氣制動。交直流晶閘管系統(tǒng),采用微處理機控制,帶有電流反饋,可實現(xiàn)加速時的電流控制和再生制動。目前在自動化程度較高的神東礦區(qū)所使用的梭車主要有 JOY10S

2、C32JOY10SC32 列交流梭車和 10SC32-4810SC32-48 朦歹 U U 直流梭車。1 1、主斷路器合閘手柄 2 2、電控箱 3 3、操作控制箱 4 4、運輸電動機5 5、左牽引電動機(右側(cè)相同位置裝有右牽引電動機)6 6、前照明燈(梭車后部裝有兩個后燈)7 7、在梭車的左側(cè),電控箱的對面裝有泵電動機系列號運輸行走*2泵總功率交流功率25/12.5KW37KW15KW107.6KW電壓1050V1050V1050V電流14/15A26/36A11A直流功率22KW26KW14KW88KW電1050V250V1050V壓電流19A116A11AJOY10SCJOY10SC 驗流

3、梭車電氣控制系統(tǒng)一、電器控制系統(tǒng)組成JOY10SC3JOY10SC3 狡流梭車電氣系統(tǒng)主要由電控箱、四臺電動機、操作箱及油溫油位開關(guān)等組成。10SC310SC3 凍列梭車的電氣系統(tǒng)原理如圖所示。原理圖說明電路的功能和操作,可分為兩部分,即主回路和控制電路。10SC310SC3 凍列梭車主回路部分在圖紙上用粗黑實線表示,是高壓電路,即梭車 10501050 注電源回路。10SC310SC3 凍列梭車主回路主要包括:電纜卷筒、機器主斷路器 CB1CB1 泵接觸器、泵電動機、輸送機正/反轉(zhuǎn)接觸器、輸送機高速接觸器、輸送機低速接觸器、輸送機電動機、牽引正/反轉(zhuǎn)接觸器、左行走高速接觸器、左行走低速接觸器

4、、 左行走電動機、 右行走高速接觸器、 右行走低速接觸器、右行走電動機。供電電纜為拖曳電纜,它是一根五芯電纜,其中三芯為動力芯線,一根為接地芯線,一根為先導(dǎo)回路控制線。電纜的長度一般為 153153 米,為防止熱量積聚和電纜損壞,一般只允許電纜卷筒上保留的電纜長度為連續(xù)采煤機與給料破碎機之間的長度。梭車輸送機電動機和牽引行走電動機采用的是交流雙速電動機,調(diào)速方式為交流變極調(diào)速。主斷路器 CB1CB1 勺額定電流為 250A,250A,有過熱和過流保護。泵電路及輸送機電路中的各接觸器均為雙極型,額定電流為 35A35A。牽引電路中的各接觸器均為真空接觸器,其額定電壓為 1500V,1500V,額

5、定電流為 160A160A10SC310SC3 凍列交流梭車各電動機如下圖所示:10SC310SC3 凍列梭車控制電路部分在圖紙上用黑細(xì)實線表示,機器主控制電壓為交流 110V110V??刂齐娐分饕筛骺刂崎_關(guān)和繼電器組成,由機器主控制變壓器提供交流 110V110V 空制電源??刂谱儔浩髟?1050VH1050VH 源由線路L1L1 和 L2L2 經(jīng)兩個 10A10A 呆險提供,副邊有兩個繞組。X1X1、X2X2 輸出交流 110V110V 空制電壓,經(jīng)控制斷路器 CBCB 媯各控制回路提供交流 110V110V 空制電源。X3X3、X X 褊出交流 12Vfe12Vfe 壓,經(jīng)照明斷路器

6、 CBCB 的梭車照明燈提供電源。梭車電氣控制回路主要包括:先導(dǎo)控制回路、預(yù)啟動回路(PPB電器回路)、泵回路(泵接觸器控制回路)、行走部過電流繼電器回路(L LO O朗路)、輸送機控制回路、行走部控制回路、照明回路、漏電保護控制回路等??刂苹芈分羞€包括用于漏電保護的變壓器 PR1,PR1,它由控制變壓器的 11110 0順出電壓供電。變壓器 PRPR 涮邊有 4 4 個繞組,分別輸出 1515 電壓,用于 4 4 臺電動機的接地漏電保護。在控制回路中有下列控制開關(guān):1 1、牽引斷開開關(guān) 2 2、泵/牽引開關(guān) 3 3、照明開關(guān) 4 4、運輸機開關(guān) 10SC310SC3 及車各主要開關(guān)位置狀態(tài)如

7、下:1 1、泵行走開關(guān)(PSPS): :控制泵的啟動/ /停止和行走速度的快慢,泵行走開關(guān)(PSPS)共有 4 4 個擋位,即斷開、泵啟動、高速行走和低速行走。2 2、腳踏開關(guān)(FSFS): :其功用是決定行走方向。腳踏開關(guān)(FSFS)共有 3 3 個擋位,即斷開、前進和后退。3 3、斷開開關(guān)(D0D0:其功用是控制有關(guān)電路的斷開或接通,斷開開關(guān)(D DS S共有 3 3 個擋位,即斷開、速度和運行。4 4、 輸送機開關(guān) (CSCS) :其功用是決定輸送機正轉(zhuǎn)高低速及反轉(zhuǎn)高低速運行。輸送機開關(guān)(CSCS 共有 6 6 個擋位,即斷開、啟動、正向低速、正向高速、反向低速和反向高速。5 5、接地漏

8、電選擇 E/LE/L 開關(guān):其功用是選擇所要進行接地漏電檢查的回路。接地漏電選擇 E/LE/L 開關(guān)共有 6 6 個擋位,即斷開、泵、輸送機電動機、右行走電動機、左行走電動機和照明。6 6、 接地漏電試驗/ /復(fù)位開關(guān): 其功用是檢查各回路漏電保護系統(tǒng)是否正常,并在試驗后進行復(fù)位。接地漏電實驗/ /復(fù)位開關(guān)共有 3 3 個擋位,即斷開、接地漏電試驗/復(fù)位。二、10SC310SC3 凍列梭車各控制回路分析1 1、先導(dǎo)控制回路JOY10SC321JOY10SC321 冊先導(dǎo)控制回路也可以叫做遠(yuǎn)方控制電路,因為它控制的開關(guān)是安裝在順梢的上一級開關(guān),對于順梢開關(guān)來說,其控制電路屬于遠(yuǎn)方控制。該電路是順

9、梢開關(guān)漏電監(jiān)測的一部分,在梭車電路中只包含了它的部分電路。它通過供電電纜的先導(dǎo)線與地線,將梭車與帶有漏電監(jiān)測系統(tǒng)的順梢開關(guān)連接在一起。控制電路如下圖:先導(dǎo)回路與機器主斷路器的輔助接點相連,主斷路合閘后,先導(dǎo)電壓通過輔助接點到 P1P1 線,然后通過急停開關(guān)到達遠(yuǎn)控裝置的啟動按鈕。按下啟動按鈕時,先導(dǎo)回路通過二極管入地,先導(dǎo)回路形成通路,順梢開關(guān)合閘,此時啟動按鈕可以釋放。先導(dǎo)回路通過 30Q30Q 電阻仍形成通路,回路中的電流下降,但仍可滿足線圈維持電流大小的要求。先導(dǎo)回路的失電有以下幾種情況:1 1)、遠(yuǎn)控開關(guān)中的停止按鈕被按下2 2)、急停按鈕被按下3 3)、電纜有漏電故障,順槽開關(guān)跳閘先

10、導(dǎo)回路的功能:1 1)、使順槽開關(guān)合閘,把電送到機器主斷路器,使機器控制變壓器、各接觸器電源側(cè)帶電,為下一步各回路的控制提供電源。2 2)、在梭車工作中,如有緊急情況,可以通過急停開關(guān),斷開順槽開關(guān),使煤機斷電。3 3)、在梭車運行時,煤機上的交流電動機的漏電閉鎖保護失去作用,此時的漏電保護是通過先導(dǎo)回路和順槽開關(guān)中的漏電保護環(huán)節(jié)實現(xiàn)的。4 4)、先導(dǎo)回路中的自保電阻使線圈的功耗下降,并省去了一根芯線。2 2、照明回路3 3、預(yù)啟動回路(PRPR 電器回路)在 JOY10SC3JOY10SC32 2 列交流梭車電氣控制系統(tǒng)中有一個預(yù)啟動控制回路, 即 PRPR 電器控制回路。 在預(yù)啟動控制回路

11、中有各種保護環(huán)節(jié) (漏電保護、油溫油位等接點),機器通電后,當(dāng)各種保護正常時,PRPR 繼電器得電吸合,串接在泵控制回路中的常開接點閉合,為泵啟動做好準(zhǔn)備。反之,若某一保護環(huán)節(jié)發(fā)生問題,預(yù)啟動繼電器 PRBPRB 電,其串接在泵控制回路中的場開接點斷開,使泵不能啟動,同時相應(yīng)的指示燈不亮。如下圖所示4 4、泵啟動回路啟動泵電動機前,系統(tǒng)必須滿足下列條件:1 1)、各電動機的漏電試驗檢測接點必須閉合,即泵電動機漏電閉鎖接點 PELPEL 運輸電動機漏電閉鎖接點 CELCEL 左牽引電動機漏電閉鎖接點 LTEISLTEIS 右牽引電動機漏電閉鎖接點 RTERTE 必須閉合2 2)、泵接地漏電繼電器

12、 PELPEL 點口泵過載彳護觸點 POPO 喇須閉合。3 3)、油溫觸點 OIL/TOIL/T 和油位觸點 OIL/LOIL/L 必須閉合。4 4)、腳踏開關(guān)和運輸機開關(guān)必須位于關(guān)斷位置。滿足這些條件時,控制電路中的第一條控制回路接通,使預(yù)啟動繼電器得電工作。泵電動機啟動后,電動機應(yīng)以順時針方向旋轉(zhuǎn),若旋轉(zhuǎn)方向相反,泵吸空,發(fā)出噪聲,應(yīng)立即糾正,否則泵將損壞。泵電動機啟動、運行控制電路和泵電動機動力電源回路如下圖 1 1、圖 2 2、圖 3 3 所示:圖 1 1圖 2 2圖 3 35 5、運輸機控制回路啟動泵電動機前,系統(tǒng)必須滿足下列條件:泵電動機必須運行;運輸機漏電繼電器 CELRCELR

13、 口運輸機過載保護 COLCOL 援點必須閉合。1 1)、運輸機正轉(zhuǎn)低速控制回路2 2)、運輸機正轉(zhuǎn)低速動力電源回路3 3)、運輸機正轉(zhuǎn)高速控制回路4 4)、運輸機正轉(zhuǎn)動力電源回路5 5)、運輸機反轉(zhuǎn)低速控制回路6 6)、運輸機反轉(zhuǎn)低速動力回路7 7)、運輸機電動機高低速繞組接法電動機低速運行時繞組接法電動機高速運行時繞組接法6 6、牽引剎車制動壓力控制回路機器處于停車狀態(tài)時,液壓系統(tǒng)是沒有壓力的,制動器則在彈簧的作用下,使行走部處于剎車制動狀態(tài)。機器如要前后行走,必須接觸制動。當(dāng)泵開動后,其常開輔助接點閉合,使制動電磁閥 SOSO 線圈有電,壓力釋放液壓油路接通,制動解除。另外,壓力繼電器開

14、關(guān)得到液壓壓力,當(dāng)壓力達到 3 3。iMpaiMpa 寸,壓力開關(guān)動作,其常閉接點BPSfBPSf 開,使響應(yīng)的指示及 T T 熄滅;其常開接點 BPS!BPS!合,使壓力繼電器 BPBPS S的電。壓力繼電器 BPSRBPSR)常開接點閉合,為行走部的運行打下條件。1 1、引前控制回路牽引行走電動機啟動時,必須具備以下幾個條件:泵必須運轉(zhuǎn),制動器液壓系統(tǒng)必須有足夠的壓力,制動器壓力繼電器BPSRBPSR、須帶電,左右彳 f f 走漏電繼電器 LTELTE 困 RTERTE 及左右行走過載保護接點 LH/TOLLH/TOL 守口 RH/TOLSRH/TOLS、須閉合,斷開開關(guān) D&tD

15、&t 于運行位置。1 1)、牽引前進低速控制回路2 2)、牽引高速前進控制回路3 3)、牽引后退低速控制回路4 4)、牽引高速后退控制回路5 5)、牽引前進電動機動力電源回路6 6)、牽引后退電動機動力電源回路7 7)、牽引正轉(zhuǎn)高速動力電源回路8 8)、牽引反轉(zhuǎn)高速動力電源回路9 9)、牽引電動機繞組高低速接法牽引低速運行時電動機繞組接法牽引高速運行時電動機繞組接法三、10SC310SC3 枝車電氣保護1 1、過電流保護1 1)、10501050/流電源回路過電流保護電器設(shè)備的過電流保護,通常又被稱做短路保護。它是指當(dāng)電網(wǎng)供電線路或供電設(shè)備發(fā)生短路故障時,供電線路的電流突然增大,過電流

16、保護就是利用這一特點構(gòu)成的保護裝置。常用的過電流保護裝置有:定時限過電流保護、反時限過電流保護、無時限過電流速斷保護、有時限過電流速斷保護和 3 3 段式過電流保護等。JOY10SC3JOY10SC3 系梭車的主電源回路過電流保護采用了無時限過電流速斷保護的方式。梭車電器系統(tǒng)以自動空氣開關(guān)即自動空氣斷路器作為饋電開關(guān),有機器主電源斷路器 CBtCBt 自動空氣斷路器具有良好的滅弧裝置,斷流能力很強。它不僅能夠切斷正常的負(fù)荷電流,也能夠切斷短路電流。自動空氣斷路器通常裝有短路、欠電壓及過負(fù)荷等保護裝置,當(dāng)被保護電路發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)時,可以自動跳閘。JOY10SC3JOY10SC3 系梭車

17、的主電源回路空氣斷路器只裝有短路保護裝置,當(dāng)發(fā)生故障時,故障電流超過斷路器過電流整定值,通過斷路器跳閘來實現(xiàn)煤機的過電流保護。2 2)、牽引行走部過電流保護在10SC10SC3 3凍列梭車左右牽引行走部的主電路中, 均裝有過電流保護裝置。在左右行走電動機的主電路中,安裝有 RT.CRT.C 序口 LT.CRSLT.CRS 電流保護裝置,其動作電流值為 90A90A。為防止誤動作,過電流保護裝置具有延時功能。當(dāng)電流超過 90A90A、時間超過 1 1 秒鐘時,保護裝置動作。左右牽引保護裝置 RT.RT.C C序吐 T.CRWT.CRW 延時常開接點并聯(lián)后串接在過流繼電器 LORLOR 勺回路中,

18、只要有一個動作,就會使過流繼電器 LOLO 啜圈通電吸合,過流故障指示燈點亮,串接在牽引控制回路中的 LORTLORT 閉點斷開,行走部的控制回路斷開而停止.過流繼電器線圈吸合后,其另一個常開接點閉合使其字保。過電流故障處理完后,若要重新運行,必須先將泵電動機停掉,斷開過電流繼電器控制電源,使過電流繼電器斷電釋放,然后再重新啟動泵電動機。如下圖所示:2 2、電動機過載保護JOY10SC3JOY10SC3 理梭車的電動機過載保護, 是通過熱繼電器實現(xiàn)的。熱繼繼電器采用的是雙金屬片熱繼電器,保護整定值如下表所示:3 3、交流電動機接地漏電保護系統(tǒng)由于煤礦井下環(huán)境潮濕,有害氣體大量存在,電氣設(shè)備與供

19、電電纜易受砸受壓等損壞,供電網(wǎng)絡(luò)極易發(fā)生接地漏電故障。漏電的結(jié)果,不僅損壞電氣設(shè)備,還可能導(dǎo)致人身觸電、瓦斯、火災(zāi)等。因此,煤礦井下的供電系統(tǒng)必須裝設(shè)靈敏可靠的漏電保護裝置,以確保供電的安全。漏電保護一般可分為漏電跳閘保護與漏電閉鎖保護兩種。漏電跳渣保護屬于有載保護,即供電線路帶電運行時,漏電保護對電網(wǎng)的對地絕緣進行檢測,當(dāng)絕緣電阻值下降到整定動作值時,保護動作,切斷電源,確保供電安全。漏電閉鎖保護屬于無載保護,即供電線路通電之前,漏電保護對所供電的線路對地絕緣進行檢測,當(dāng)絕緣電阻值下降到閉鎖的整定動作值時,保護動作,將故障線路鎖定,不能接通電源。而當(dāng)電動機無漏電故障正常啟動后,漏電閉鎖保護系

20、統(tǒng)則退出運行,失去監(jiān)測作用。JOY10SCJOY10SC3 3型梭車各交流電機漏電檢測系統(tǒng)由ELEL3 3漏電保護單元及其外電路組成。EL3EL3 的 5 5 號端子經(jīng)一電阻(6.8KQ)6.8KQ)接到三相電感器的中性點,三相電感器接主電路三相電源線。EL3EL3 的 1 1 號端和 2 2 號端接 15V15V 交流電源。當(dāng)給連采機供電以后,則漏電保護單元便有 15V15V 電源輸入。在 EL3EL3 內(nèi)部有整流電路,使 EL3EL3 的 5 5 號端輸出 15V15V 直流電壓(相對于接地端 6 6 號,實際 6 6 號端為正,5 5 號端為負(fù))。如圖所示三相電源線及電動機繞組對地的絕緣

21、情況可用一等效電阻 r r 表示。因此,在各電機接觸器尚未閉合時便存在 EL3EL3(6)(6)一地r r電感線圈-6.8kQ-EL3-6.8kQ-EL3(5)(5)這樣的閉合回路。正常情況下,r r 的值很大,回路中的電流很小很小。如果任一相電源線的對地絕緣電阻下降到小于 12K-14KQ12K-14KQ,則回路中的電流增大。 該電流流過EL3EL3 內(nèi)部的一個小變壓器原邊,該變壓器的副邊感應(yīng)出足夠能量的電壓,使接于 2 2 號和 3 3 號端子間的晶體管被觸發(fā)導(dǎo)通,漏電繼電器 ELRELR 得電動作,它串入各電機控制回路中的常閉觸點斷開,使控制回路不能閉合,從而防止在有漏電的情況下電路接通

22、電源。10SC3210SC32 型梭車泵電動機、運輸電動機、左右牽引行走電動機都裝有漏電閉鎖保護系統(tǒng)。其工作原理如圖所示:10SC3210SC32 型梭車在照明回路中裝有漏電跳閘保護,如下圖所示:四、狀態(tài)指示燈JOYSASC列直流梭車電氣控制系統(tǒng)一、電氣系統(tǒng)組成JOY10SC32SASfJOY10SC32SASf 梭車電氣系統(tǒng)主要由電控箱、四臺電動機、操作箱及油溫油位開關(guān)等組成。10SC310SC3 左列 SASCSASC:流梭車的電氣系統(tǒng)原理如圖所示。原理圖說明電路的功能和操作,可分為兩部分,即主回路和控制電路。10SC310SC3 凍列 SASCISASCI 流梭車主回路部分在圖紙上用粗黑

23、實線表示,是高壓電路,即梭車 10501050 注電源回路。10SC310SC3 凍列 SASCtSASCt 流梭車主回路主要包括:電纜卷筒、機器主斷路器1CB1CB 泵接觸器、泵電動機、輸送機正/ /反轉(zhuǎn)接觸器、輸送機電動機、左右牽引直流接觸器、牽引觸發(fā)模塊、左右牽引可控硅整流裝置 SCRSCR 左右行走電動機。10SC3210SC32 系歹 USASCgUSASCg 流梭車牽引控制系統(tǒng)采用了 6SCRI6SCRI 系統(tǒng),即晶閘管可控硅整流控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)采用兩個相同的 SCSC 阿控硅晶閘管整流裝置,左右牽引電機各一個,每個整流裝置由六個 SCSC 阿控硅晶閘管組成三相全波整流電路,

24、用一個微處理機觸發(fā)控制單元對兩個 SCSC 阿控硅晶閘管整流裝置實施觸發(fā)控制,提供牽引行走時所必需的電壓匹配和速度匹配。兩臺牽引電動機采用的是直流串勵電動機,調(diào)速方式為交-直流調(diào)壓調(diào)速,通過直流接觸器改變牽引直流串勵電動機電樞繞組中的電流方向?qū)崿F(xiàn)電動機的換向控制。10SC3210SC32 系列 SASOSASO 流梭車牽引速度,有低速、中速和高速三個擋位。供電電纜為拖曳電纜,它是一根五芯電纜,其中三芯為動力芯線,一根為接地芯線,一根為先導(dǎo)回路控制線。電纜的長度一般為 153153 米,為防止熱量積聚和電纜損壞,一般只允許電纜卷筒上保留的電纜長度為連續(xù)采煤機與給料破碎機之間的長度。主斷路器 1C

25、B1CB 勺額定電流為 250A,250A,有過熱和過流保護。 泵電路及輸送機電路中的各接觸器均為交流真空接觸器。牽引電路中的接觸器采用的是直流接觸器,其額定電壓為 250V,250V,額定電流為 160A160A。10SC310SC3 凍列 SASSAS 直流梭車交流梭車各電動機如下圖所示:10SC310SC3 源列 SASCTSASCT 流梭車控制電路部分在圖紙上用黑細(xì)實線表示,機器控制電源主要有三種,即交流 110110 件控制電源、交流 24/24/明電源和交流 12V12V 艮警電源??刂齐娐分饕筛骺刂崎_關(guān)和繼電器組成,由機器主控制變壓器提供交流 110Vg110Vg 制電源??刂?/p>

26、變壓器原邊 1050V1050Vt t源由線路 L1L1 和 L2L2 提供, 副邊有三個繞組。 X1X1、 X X 輸出交流 110V110V 控制電壓,經(jīng)控制斷路器 4c4c 的各控制回路提供交流 110V110V 空制電源。X4X4、X X 喻出交流 24Vt24Vt 壓,經(jīng)照明斷路器 5c5c 的梭車照明燈提供電源。X7X7、X X 皎流 110V/15V110V/15V 繞組沒有用。梭車電氣控制回路主要包括:先導(dǎo)控制回路、泵回路(泵接觸器控制回路)、輸送機控制回路、行走部控制回路、照明回路、牽引變壓器中性點漏電保護控制回路和啟動報警控制回路等。1 1、泵行走開關(guān)(PT0PT0: :控

27、制泵的啟動/ /停止和行走速度的快慢,泵行走開關(guān)(PSPS)共有個擋位,即泵啟動、高速行走、中速行走、低速和斷開。2 2、腳踏開關(guān)(FTSFTS): :其功用是決定行走的速度。腳踏開關(guān)(FSFS)共有 3 3個擋位,即斷開、中速和高速。3 3、牽引方向選擇開關(guān)(TDS:其功用是控制牽引行走方向,牽引方向選擇開關(guān)(TDSTDS 共有 3 3 個擋位,即斷開、前進和后退。4 4、輸送機開關(guān)(CSCS):其功用是決定輸送機電動機的正、反轉(zhuǎn)啟動和運行。輸送機開關(guān)(COSCOS 共有 5 5 個擋位,即斷開、正向啟動、正向運行、反向啟動和反向運行。5 5、接地漏電測試開關(guān):其功用是對牽引變壓器進行漏電測試。二、10SC310SC3 凍列梭車各控制回路分析1 1、主電源回路:10SC310SC3 凍列 SASC!SASC!流梭車主回路部分在圖紙上用粗黑實線表示,是高壓電路,即梭車 1050Vfc1050Vfc 電源回路。10SC310SC3 凍列 SASCISASCI 流梭車主回路主要包括:電纜卷筒、機器主斷路器1CB1CB 泵接觸器、泵電動機、輸送機正/ /反轉(zhuǎn)接觸器、輸送機電動機、左右牽引直流接觸器、牽引觸發(fā)模塊、左右

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