JPH01315231A - 交流モータのコイル巻設構造 - Google Patents
交流モータのコイル巻設構造Info
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- JPH01315231A JPH01315231A JP63144851A JP14485188A JPH01315231A JP H01315231 A JPH01315231 A JP H01315231A JP 63144851 A JP63144851 A JP 63144851A JP 14485188 A JP14485188 A JP 14485188A JP H01315231 A JPH01315231 A JP H01315231A
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- slot
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- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
- H02P25/18—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は出力を大きく変化させることなく、低速から高
速までの広い回転速度域において使用可能な交流モータ
に関し、特にコイルの巻設構造の工夫により広い回転速
度域において高出力の保持可能な交流モータに関するス
ピンドルモータとして使用可能である。
速までの広い回転速度域において使用可能な交流モータ
に関し、特にコイルの巻設構造の工夫により広い回転速
度域において高出力の保持可能な交流モータに関するス
ピンドルモータとして使用可能である。
工作機械において、スピンドルモータの角度位置制御を
行なうＣ軸制御においてコンタリング（型彫り）加工を
行なう場合は、スピンドルを滑らかに超低速回転させる
と共に高出力を必要とする。更には通常の切削加工等を
行なうには高速回転と高出力を必要とする。
行なうＣ軸制御においてコンタリング（型彫り）加工を
行なう場合は、スピンドルを滑らかに超低速回転させる
と共に高出力を必要とする。更には通常の切削加工等を
行なうには高速回転と高出力を必要とする。
上記２つの要望に応するため、従来は２つのモータを設
けていた。即ち一方は低速用であり、他方は高速用であ
る。しかしながらこの方式はコスト並びにスペース的に
得策ではない。またベルトやギヤを介在させて、低速域
から高速域まで高出力を保持する方式も採られているが
、この場合もコスト並びにスペース的に得策ではない。
けていた。即ち一方は低速用であり、他方は高速用であ
る。しかしながらこの方式はコスト並びにスペース的に
得策ではない。またベルトやギヤを介在させて、低速域
から高速域まで高出力を保持する方式も採られているが
、この場合もコスト並びにスペース的に得策ではない。
依って本発明は単一のモータによって広範囲な回転速度
域において高出力を保持することが可能であると共に省
スペース化に適した交流モータを提供することを目的と
する。
域において高出力を保持することが可能であると共に省
スペース化に適した交流モータを提供することを目的と
する。
上記目的に鑑みて本発明は、交流モータの各スロットに
挿通させて巻設する各相コイルにおいて、該各相コイル
の途中に端子を設け、該端子の各側のコイル部分を各相
コイルを挿通させるべき所定の各スロットに夫々所定回
数ずつ挿通させた交流モータにおけるコイル巻設構造を
提供する。
挿通させて巻設する各相コイルにおいて、該各相コイル
の途中に端子を設け、該端子の各側のコイル部分を各相
コイルを挿通させるべき所定の各スロットに夫々所定回
数ずつ挿通させた交流モータにおけるコイル巻設構造を
提供する。
各相コイルの途中に設けられた端子のうち、所要の端子
をＭＣＣ（磁気接点）を切り換えることにより選択すれ
ば該相コイルの挿通されている各スロット内において該
相コイルの所定巻数（挿通の回数）分だけに通電するこ
とができ、これによリモータの所要の回転速度範囲にお
いて出力を概ね一定に保持することができ、かつＭＣＣ
を切換えて高出力を保持した状態で低速から高速までの
範囲を連続的に運転することができる。
をＭＣＣ（磁気接点）を切り換えることにより選択すれ
ば該相コイルの挿通されている各スロット内において該
相コイルの所定巻数（挿通の回数）分だけに通電するこ
とができ、これによリモータの所要の回転速度範囲にお
いて出力を概ね一定に保持することができ、かつＭＣＣ
を切換えて高出力を保持した状態で低速から高速までの
範囲を連続的に運転することができる。
以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。まず第１図はＵ、Ｖ、及びＷから成る３相
の交流モータにおける各相コイルをスター結線した状態
を示す模式図であり、第２図はＵ相のみの巻設構造をス
ロット位置（１、２゜３等の番号によって示している。
に説明する。まず第１図はＵ、Ｖ、及びＷから成る３相
の交流モータにおける各相コイルをスター結線した状態
を示す模式図であり、第２図はＵ相のみの巻設構造をス
ロット位置（１、２゜３等の番号によって示している。
）との関係において実際の巻設構造として示した図であ
る。Ｕ。
る。Ｕ。
■、及びＷの各相コイルは中性点ＸＹＺにおいて電気接
続されており、各相内のコイルの巻設構造は互いに同様
であるためＵ相のみについて説明する。
続されており、各相内のコイルの巻設構造は互いに同様
であるためＵ相のみについて説明する。
Ｕ相コイルの両端は夫々上記中性点ｘｙｚと端子Ｕ１と
に接続されている。ここでは例として３６スロツトを有
する交流モータを考えており、端子Ｕｌを発したコイル
はスロット１，１２，２゜１１．３．１０の順に挿通し
て第１のコイル群Ｘｉを構成し、これに引き続きスロッ
ト１９ 、３０ 、２０ 、２９ 。
に接続されている。ここでは例として３６スロツトを有
する交流モータを考えており、端子Ｕｌを発したコイル
はスロット１，１２，２゜１１．３．１０の順に挿通し
て第１のコイル群Ｘｉを構成し、これに引き続きスロッ
ト１９ 、３０ 、２０ 、２９ 。
２１ 、２８の順に挿通して第２のコイル群Ｘ２を構成
する。ここで各スロットの番号は、小さい番号のスロッ
トから大きい番号のものの順序にて円周方向に並んでい
ることを表わしている。上記スロット２８を通過したコ
イルは端子Ｕ２を経由して再びスロット１に挿通される
。この後コイルの通るスロットの順序は上記のコイル群
Ｘｌ及び×２の場合と同じであり、他のコイル群ＸＩ’
とＸ２’を構成する。最後のスロット２８を通過したコ
イルは中性点ＸＹＺに終端する。
する。ここで各スロットの番号は、小さい番号のスロッ
トから大きい番号のものの順序にて円周方向に並んでい
ることを表わしている。上記スロット２８を通過したコ
イルは端子Ｕ２を経由して再びスロット１に挿通される
。この後コイルの通るスロットの順序は上記のコイル群
Ｘｌ及び×２の場合と同じであり、他のコイル群ＸＩ’
とＸ２’を構成する。最後のスロット２８を通過したコ
イルは中性点ＸＹＺに終端する。
以上の実施例では例えばコイル群ＸｉとＸ２を各スロッ
トの奥部に配設し、他のコイル群Ｘ１′とＸ２’とを各
スロットの開口部に近い方に配設している。本実施例で
は中間部分の端子はＵ２１個のみであるが、必要に応じ
て上記のコイルの巻設順序に従って繰り返すことにより
何個でも設けることができる。第１図又は第２図に示す
実施例の場合では、端子Ｕｌを介して電力を供給すると
全てのコイル群ＸＩ 、Ｘ２．ＸＩ ’、及びＸ２’を
使用することとなるが、端子Ｕ２を介すると、コイル群
Ｘ１′とＸ２’のみを使用して残りのコイル群ＸＩとｘ
２とは使用しない。
トの奥部に配設し、他のコイル群Ｘ１′とＸ２’とを各
スロットの開口部に近い方に配設している。本実施例で
は中間部分の端子はＵ２１個のみであるが、必要に応じ
て上記のコイルの巻設順序に従って繰り返すことにより
何個でも設けることができる。第１図又は第２図に示す
実施例の場合では、端子Ｕｌを介して電力を供給すると
全てのコイル群ＸＩ 、Ｘ２．ＸＩ ’、及びＸ２’を
使用することとなるが、端子Ｕ２を介すると、コイル群
Ｘ１′とＸ２’のみを使用して残りのコイル群ＸＩとｘ
２とは使用しない。
電力供給を電流制御によって行なうと、例えばジュール
熱等の損失を無視した場合には端子Ｕ１を介した場合と
Ｕ２を介した場合とでは、Ｕ相コイルの発生させる磁場
の強さは各スロットを挿通しているコイルの挿通回数（
コイルの巻数）に比例する。従って出力パワーはこのコ
イル巻数と回転速度Ｎに比例することとなる。従って交
流モータを低速領域で使用する場合には回転速度Ｎが小
さいため高出力を得るには使用するコイル巻数を多くし
、高速回転させて使用する場合にはコイル巻数は少なく
ても低速回転時と同じ程度の出力を得ることはできる。
熱等の損失を無視した場合には端子Ｕ１を介した場合と
Ｕ２を介した場合とでは、Ｕ相コイルの発生させる磁場
の強さは各スロットを挿通しているコイルの挿通回数（
コイルの巻数）に比例する。従って出力パワーはこのコ
イル巻数と回転速度Ｎに比例することとなる。従って交
流モータを低速領域で使用する場合には回転速度Ｎが小
さいため高出力を得るには使用するコイル巻数を多くし
、高速回転させて使用する場合にはコイル巻数は少なく
ても低速回転時と同じ程度の出力を得ることはできる。
従って、低い回転速度Ｎでは端子Ｕｌを介して電力供給
を行ない、同一スロットＳＬ内のコイルを全て使用する
。また高い回転速度Ｎでは低回転速度の場合と同程度の
出力を得るためには、コイルの途中に設けた複数個の端
子のうち適切な巻数となる端子を選択して使用すればよ
い。使用予定の低回転速度域と高回転速度域との各ベー
ス回転速度ＮＬとＮＨが定まっている場合には、これら
の再回転速度比に応じたコイル巻数となるよう端子Ｕ２
を設定すればよい。電圧制御によって電力供給する場合
には、各スロットに挿通されたコイル線に流れる電流値
とコイル巻数、並びに回転速度Ｎによって出力が変わる
ので、コイル途中に設ける端子の両側のコイル線の抵抗
特性の異なる、例えば異なる材質の線材を使用してもよ
い。
を行ない、同一スロットＳＬ内のコイルを全て使用する
。また高い回転速度Ｎでは低回転速度の場合と同程度の
出力を得るためには、コイルの途中に設けた複数個の端
子のうち適切な巻数となる端子を選択して使用すればよ
い。使用予定の低回転速度域と高回転速度域との各ベー
ス回転速度ＮＬとＮＨが定まっている場合には、これら
の再回転速度比に応じたコイル巻数となるよう端子Ｕ２
を設定すればよい。電圧制御によって電力供給する場合
には、各スロットに挿通されたコイル線に流れる電流値
とコイル巻数、並びに回転速度Ｎによって出力が変わる
ので、コイル途中に設ける端子の両側のコイル線の抵抗
特性の異なる、例えば異なる材質の線材を使用してもよ
い。
第５図は本発明に係るコイル巻設構造を有する交流モー
タによる出力特性を図示している。実線５０はベース回
転速度ＮＬを有する低回転速度領域で交流モータを使用
した場合の出力Ｐの回転速度Ｎに対する特性曲線を示し
、他の実線５２はベース回転速度ＮＨを有する高回転速
度領域での出力Ｐの特性曲線を示している。両特性曲線
５０及び５２の交鎖する回転速度ＮＳを境として各相の
使用コイル群を切換えれば、使用可能な最大回転数Ｎｍ
ａｘとベース回転速度ＮＬとの間の領域においては出力
変動の小さな、破ｖＡ５４で示す出力特性が得られる。
タによる出力特性を図示している。実線５０はベース回
転速度ＮＬを有する低回転速度領域で交流モータを使用
した場合の出力Ｐの回転速度Ｎに対する特性曲線を示し
、他の実線５２はベース回転速度ＮＨを有する高回転速
度領域での出力Ｐの特性曲線を示している。両特性曲線
５０及び５２の交鎖する回転速度ＮＳを境として各相の
使用コイル群を切換えれば、使用可能な最大回転数Ｎｍ
ａｘとベース回転速度ＮＬとの間の領域においては出力
変動の小さな、破ｖＡ５４で示す出力特性が得られる。
即ち、低回転速度領域の使用においては、コイル群ＸＩ
、Ｘ２．ＸＩ’、及びＸ２を全て使用し、高回転速度領
域の使用においてはコイル群Ｘ１′とＸ２’のみを使用
する。
、Ｘ２．ＸＩ’、及びＸ２を全て使用し、高回転速度領
域の使用においてはコイル群Ｘ１′とＸ２’のみを使用
する。
第１図及び第２図はコイルを直列にのみ接続した実施例
であるが、第３図には並列接続も取り入れた場合の他の
実施例である。破線で示すＳＬは１つのスロットを表わ
している。即ち端子Ｕｌから電力供給すれば全てのコイ
ル群ＡＩ 、Ａ２ 。
であるが、第３図には並列接続も取り入れた場合の他の
実施例である。破線で示すＳＬは１つのスロットを表わ
している。即ち端子Ｕｌから電力供給すれば全てのコイ
ル群ＡＩ 、Ａ２ 。
Ａ１′、及びＡ２’が使用されるが、端子ＵＴを使用す
るとコイル群Ａｌ’とＡ２’のみが使用されることとな
り、１つのスロットＳＬ内では非通電のコイル部分が存
在することとなる。
るとコイル群Ａｌ’とＡ２’のみが使用されることとな
り、１つのスロットＳＬ内では非通電のコイル部分が存
在することとなる。
第１図から第３図までは全てスター結線における実施例
であるが、第４図においてはデルタ結線における一実施
例を図示している。 ＬＪ相については、第１図の場合
と同様に４つのコイル群ＸＩ。
であるが、第４図においてはデルタ結線における一実施
例を図示している。 ＬＪ相については、第１図の場合
と同様に４つのコイル群ＸＩ。
Ｘ２．ＸＩ’、及びＸ２’は直列に接続されており、１
つのスロットには破線ＳＬで示す様に２つのコイル群（
例えばｘｌとＸ１′）の各一部分が挿入配設されている
。このコイル巻設構造において、低回転速度領域でモー
タを使用する場合には、図示のスイッチＳＷを閉じ、Ｓ
Ｗ′を開放して各相Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給を端子Ｕｌ
、Ｖｌ 。
つのスロットには破線ＳＬで示す様に２つのコイル群（
例えばｘｌとＸ１′）の各一部分が挿入配設されている
。このコイル巻設構造において、低回転速度領域でモー
タを使用する場合には、図示のスイッチＳＷを閉じ、Ｓ
Ｗ′を開放して各相Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給を端子Ｕｌ
、Ｖｌ 。
Ｗｌを介して行なう。また高回転速度領域ではスイッチ
ＳＷ′を閉じ、ＳＷを開放して端子Ｕ２゜Ｖ２．Ｗ２か
ら電力供給を行なう。この場合Ｕ相に関してはコイル群
ＸＩ’とＸ２’のみに通電が行なわれることになる。
ＳＷ′を閉じ、ＳＷを開放して端子Ｕ２゜Ｖ２．Ｗ２か
ら電力供給を行なう。この場合Ｕ相に関してはコイル群
ＸＩ’とＸ２’のみに通電が行なわれることになる。
以上の説明から明らかな様に本発明によれば、コイルの
結線を切換えることのみで低回転速度から高回転速度ま
での広い回転速度範囲において高出力が保持される。従
って、低回転速度並びに高回転速度の両頭域において使
用する必要のある工作機械のスピンドルモータ等に使用
すれば安価で省スペース化の達成された駆動源となる。
結線を切換えることのみで低回転速度から高回転速度ま
での広い回転速度範囲において高出力が保持される。従
って、低回転速度並びに高回転速度の両頭域において使
用する必要のある工作機械のスピンドルモータ等に使用
すれば安価で省スペース化の達成された駆動源となる。
またコイル途中に設ける端子は、１つのコイルの比較的
任意の位置に配設でき、また複数個所に設けることがで
きるので、高回転速度領域と低回転速度領域の夫々のベ
ース回転速度の比率を比較的任意に設定、変更すること
ができる。
任意の位置に配設でき、また複数個所に設けることがで
きるので、高回転速度領域と低回転速度領域の夫々のベ
ース回転速度の比率を比較的任意に設定、変更すること
ができる。
第１図は本発明に係るコイル巻設構造の第１の実施例を
示す模式図、 第２図は第１図のコイル巻設構造のうち１相をスロット
との対応において示したコイル巻設構造図、 第３図は本発明に係る第２の実施例の模式図、第４図は
本発明に係る第３の実施例の模式図、第５図は本発明に
係るコイル巻設構造を有した交流モータの出力特性グラ
フ図。 Ｕｌ 、Ｖｌ 、Ｗｌ・・・各相コイルの一端子、Ｕ２
．Ｖ２．Ｗ３・・・各相コイルの途中の端子、ＳＬ・・
・スロット、 ＸＹＺ・・・中性点。 第２図 ２ 第４図 第５図
示す模式図、 第２図は第１図のコイル巻設構造のうち１相をスロット
との対応において示したコイル巻設構造図、 第３図は本発明に係る第２の実施例の模式図、第４図は
本発明に係る第３の実施例の模式図、第５図は本発明に
係るコイル巻設構造を有した交流モータの出力特性グラ
フ図。 Ｕｌ 、Ｖｌ 、Ｗｌ・・・各相コイルの一端子、Ｕ２
．Ｖ２．Ｗ３・・・各相コイルの途中の端子、ＳＬ・・
・スロット、 ＸＹＺ・・・中性点。 第２図 ２ 第４図 第５図
Claims (1)
- １、交流モータの各スロットに挿通させて巻設する各相
コイルにおいて、該各相コイルの途中に端子を設け、該
端子の各側のコイル部分を各相コイルを挿通させるべき
所定の各スロットに夫々所定回数ずつ挿通させたことを
特徴とする交流モータにおけるコイル巻設構造。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144851A JPH01315231A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 交流モータのコイル巻設構造 |
| US07/864,196 US5177423A (en) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | Winding arrangement in an AC motor |
| DE68924480T DE68924480T2 (de) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | Stahlblechaufwindestruktur für wechselstrommotorstahlblech. |
| PCT/JP1989/000543 WO1989012926A1 (fr) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | Structure de bobinage d'un moteur a courant alternatif |
| KR2019930700007U KR930006288Y1 (ko) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | 교류모터의 코일 설치 구조물 |
| KR1019900700301A KR900702631A (ko) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | 교류모터의 코일 설치 구조물 |
| EP89906471A EP0378693B1 (en) | 1988-06-14 | 1989-05-31 | Coil winding structure of a.c. motor coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144851A JPH01315231A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 交流モータのコイル巻設構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01315231A true JPH01315231A (ja) | 1989-12-20 |
Family
ID=15371893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63144851A Pending JPH01315231A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 交流モータのコイル巻設構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0378693B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01315231A (ja) |
| KR (1) | KR900702631A (ja) |
| DE (1) | DE68924480T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989012926A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103107622A (zh) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | 久鼎金属实业股份有限公司 | 可供切换输出状态的马达绕组与电力电子开关的组合总成 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3037471B2 (ja) * | 1991-07-05 | 2000-04-24 | ファナック株式会社 | 誘導電動機の巻線切換駆動方式 |
| US6566841B2 (en) | 2001-02-08 | 2003-05-20 | Scroll Technologies | Scroll compressor having multiple motor performance characteristics |
| EP1255345A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-06 | Chun-Pu Hsu | High performance stator device |
| US9039634B2 (en) | 2007-11-20 | 2015-05-26 | Devicor Medical Products, Inc. | Biopsy device tissue sample holder rotation control |
| CN111224490A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 陈丰田 | 马达装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5512746A (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-29 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor base plate joining device |
| JPS5512746B1 (ja) * | 1966-03-01 | 1980-04-03 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512746U (ja) * | 1978-07-11 | 1980-01-26 | ||
| JPS5740391A (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | Changeover device for armature winding of motor |
| US4772842A (en) * | 1986-03-25 | 1988-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Drive arrangement with a three-phase motor |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP63144851A patent/JPH01315231A/ja active Pending
-
1989
- 1989-05-31 DE DE68924480T patent/DE68924480T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-31 EP EP89906471A patent/EP0378693B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-31 KR KR1019900700301A patent/KR900702631A/ko not_active Withdrawn
- 1989-05-31 WO PCT/JP1989/000543 patent/WO1989012926A1/ja not_active Ceased
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| CN103107622B (zh) * | 2011-11-14 | 2015-09-23 | 久鼎金属实业股份有限公司 | 可供切换输出状态的马达绕组与电力电子开关的组合总成 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0378693B1 (en) | 1995-10-04 |
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| KR900702631A (ko) | 1990-12-07 |
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