《财务管理实务（第2版）》电工与电子技术电子商务电子课件电工技能与工艺6-6电气故障诊断和维修ppt.pptx

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电气设备的维护和保养电气设备的维护和保养电气故障人为故障人为故障：电气设备在运行过程中出现的故障，有些可能是由于操作使用不当、安装不合理或维修不正确等人为因素造成的，称为人为故障。自然故障自然故障：有些故障则可能是由于电气设备在运行时因过载、震动、电弧烧损、长期动作的自然磨损、周围环境温度和湿度的影响、金属屑和油污等有害介质的侵蚀以及电气元件的自身质量问题或使用寿命等原因而产生的，称为自然故障。1.电气设备的日常维护保养（1）电动机应保持表面清洁，进风口、出风口必须保持畅通无阻，不允许水滴、油污或金属屑等任何异物掉入电动机的内部。（2）应经常检查运行中的电动机负载电流是否正常，用钳形电流表查看三相电流是否平衡，三相电流中的任何一相与其三相平均值相差不允许超过10%。（3）对工作在正常环境条件下的电动机，应定期用兆欧表检查其绝缘电阻；对工作在潮湿、多尘及含有腐蚀性气体等环境条件下的电动机，更应该经常检查其绝缘电阻。（4）经常检查电动机的接地装置，使之保持牢固可靠。（5）经常检查电源电压是否与铭牌相符，三相电源电压是否对称。1.电气设备的日常维护保养（6）经常检查电动机的温升是否正常。三相异步电动机各部位温度的最高允许值如表6-6-1所示，表中数据为环境温度为40时，用温度计测量法测得的数据。表6-6-1 三相异步电动机的最高允许温度绝 缘 等 级AEBFH最高允许值（）定子和绕线转子绕组95105110125145定子铁芯100115120140165滑环1001101201301401.电气设备的日常维护保养（7）经常检查电动机的震动、噪声是否正常，有无异常气味、冒烟、启动困难等现象。一旦发现，应立即停车检修。（8）经常检查电动机轴承是否有过热、润滑脂不足或磨损等现象，轴承的震动和轴向位移不得超过规定值。应定期清洗检查轴承，定期补充或更换轴承润滑脂（一般一年左右）。（9）对于三相绕线式异步电动机，应检查电刷与滑环之间的接触压强、磨损及火花情况。当发现有不正常的火花时，须进一步检查电刷或清理滑环表面，并校正电刷接触压强。一般电刷与滑环的接触面的面积不应小于全面积的75%；电刷接触压强应为1500025000Pa；刷握和滑环间应有24mm间距；电刷与刷握内壁应保持0.10.2mm游隙；对磨损严重者须更换。1.电气设备的日常维护保养表6-6-2 各种电动机常用的润滑脂特性名称钙基润滑脂钠基润滑脂钙钠基润滑脂铝基润滑脂最高工作温度（）7085120140115125200最低工作温度（）-10-10-10外观黄色软膏暗褐色软膏淡黄色、深棕色软膏黄褐色软膏适用电动机封闭式、低速轻载的电动机开户式、高速重载的电动机开户式及封闭式高速重载的电动机开户式及封闭式高速的电动机1.电气设备的日常维护保养（10）对直流电动机应检查换向器表面是否光滑圆整，有无机械损伤或火花灼伤。若沾有炭粉、油污等杂物，要用干净柔软的白布蘸酒精擦去。换向器在长期运行后，其表面会产生一层均匀的深褐色的氧化膜，这层氧化膜具有保护换向器的功效，切忌用砂布磨去。但当换向器表面出现明显的灼痕或因火花烧损出现凹凸不平的现象时，则需要对其表面用零号砂布进行细心的研磨或用车床重新车光，再将换向器片间的云母下刻11.5mm深，并将表面的毛刺、杂物清理干净后，方能重新装配使用。（11）检查机械传动装置是否正常，联轴器、带轮或传动齿轮是否跳动。（12）检查电动机的引出线是否绝缘良好、连接可靠。2.控制设备的日常维护保养（1）检查电气柜的门、盖、锁及门框周边的耐油密封垫是否状态良好。门、盖是否关闭严密，柜内是否清洁，是否有水滴、油污和金属屑等进入电气柜内。（2）检查操作台上的所有操作按钮、主令开关的手柄、信号灯及仪表护罩是否保持清洁完好。（3）检查接触器、继电器等电器的触点系统吸合是否良好，有无噪声、卡阻或迟滞现象，触点接触面有无烧蚀、毛刺或穴坑；电磁线圈是否过热；各种弹簧弹力是否适当；灭弧装置是否完好无损等。（4）试验位置开关能否起位置保护作用。（5）检查各电器的操作机构是否灵活可靠，相关整定值是否符合要求。2.控制设备的日常维护保养（6）检查各电路接头与端子板的连接是否牢靠，各部件之间的连接导线、电缆或保护导线的软管是否被冷却液、油污等腐蚀，管接头处是否产生脱落或散头等现象。（7）检查电气柜及导线通道的散热情况是否良好。（8）检查各类指示信号装置和照明装置是否完好。（9）检查电气设备和机械上所有裸露导体是否接到保护接地专用端子上，是否达到了保护电路连续性的要求。3.配合生产机械保养进行的维护保养1）配合一级保养进行电气保养（1）清扫电气柜内的积灰、异物。（2）修复或更换即将损坏的电气元件。（3）整理内部接线，使之整齐美观，特别是在应急修理后，应尽量将其恢复到正常状态。（4）紧固熔断器的可动部分，使之接触良好。3.配合生产机械保养进行的维护保养1）配合一级保养进行电气保养（5）紧固接线端子和电气元件上的压线螺钉，使所有压接线头牢固可靠，以减小接触电阻。（6）对电动机进行小修和中修检查。（7）通电试车，使电气元件的动作程序正确可靠。（8）检查热继电器、时间继电器能否准确无误地正常工作。3.配合生产机械保养进行的维护保养2）配合二级保养进行电气保养配合生产机械二级保养进行电气设备的维护保养工作（如金属切削机床的二级保养）一般一年左右进行一次，保养时间常为36天，此时可对机床电气柜内的电气系统进行如下维护保养：（1）着重检查动作频繁且电流较大的接触器、继电器触点。为了承受频繁通断电路所受的机械冲击和电流的烧损，多数接触器和继电器的触点均采用银或银合金制成，其表面会自然形成一层氧化银或硫化银，它并不影响导电性能，这是因为在电弧的作用下它还能还原成银，因此不要随意将其清除掉。即使这类触点表面出现烧毛或凹凸不平的现象，仍不会影响触点的良好接触，不必修整挫平（但铜质触点表面烧毛后则应及时修平）。但触点严重磨损至原厚度的1/2及以下时应更换新触点。3.配合生产机械保养进行的维护保养2）配合二级保养进行电气保养（2）检修有明显噪声的接触器和继电器，找出原因并修复后方可继续使用，否则应更换新件。（3）校验热继电器，看其是否能正常动作。校验结果应符合热继电器的动作特性。（4）校验时间继电器，看其延时时间是否符合要求，如误差超过允许值，应调整或修理，使之重新达到要求。提示一级保养进行的保养工作，在二级保养时仍须照例进行。6.3 电气故障诊断及维修方法电气故障诊断及维修方法1.电气故障诊断“六诊法”如果把有故障的电气设备当成病人，维修电工就好像是医生。我国中医诊断学有一套经典诊法：望、闻、问、切。电气故障诊断结合设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，也可归纳出一套“六诊法”，并引申出电气故障检修的“九法”和“五先后”工作方式。1.电气故障诊断“六诊法”1）口问 向操作人员询问设备使用情况、设备的“病历”和故障发生的全过程，尽可能详细和真实地了解“病情”，如故障发生前是否过载、频繁启动和停止；故障发生时是否有异常声音和震动，有没有冒烟、冒火花等现象，这往往是快速找出故障原因和部位的关键。1.电气故障诊断“六诊法”2）眼看（1）看现场根据问到的情况，仔细观察各种电气元件的外观变化情况，如检查触点是否烧融、氧化，热继电器是否脱扣，电气回路有无烧伤、烧焦、开路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮、插接线位置是否正确，同时应注意观察信号显示和仪表指示是否正确等。1.电气故障诊断“六诊法”2）眼看（2）看图纸和资料必须认真查阅与产生故障有关的电气原理图和接线图，应先看电气原理图，再看接线图，以“理论”指导“实践”。看懂、熟悉有关故障设备的电气原理图后，分析已经出现的故障与控制电路中的哪一部分、哪些电气元件有关，可能会出现什么毛病等。接着，再分析决定检查哪些地方。1.电气故障诊断“六诊法”3）耳听耳听就是细听电气设备运行中的声响。电气设备在运行中会有一定噪声，但其噪声一般较均匀且有一定规律，噪声强度也较低。带“病”运行的电气设备其噪声通常也会发生变化，用耳细听往往可以区别它和正常设备运行噪声之差异。常见影响电动机噪声的因素有：温度温度。电动机有些噪声随着温度的升高而出现或增强，又有些噪声却随着温度的升高而减弱或消失。负荷负荷。负荷对噪声是有很大影响的，噪声随着负荷的增大而增强，这是噪声的一般规律。润滑润滑。不论什么噪声，当润滑条件不佳时，噪声一般都会更响。利用听觉判断故障，虽说是一件比较复杂的工作，但只要善于摸索规律，通过它就能判断出产生电气设备故障的原因和部位。1.电气故障诊断“六诊法”4）鼻闻 鼻闻就是利用人的嗅觉，根据电气设备的气味判断故障。如产生过热、短路、击穿等故障，则有可能闻到烧焦味、烟火味和塑料、橡胶、油漆、润滑油等受热挥发的气味。对于注油设备，内部短路、过热、进水受潮后气味也会发生变化，如出现酸味、臭味等。故障出现后，断开电源，靠近电动机、变压器、继电器、接触器、绝缘导线等处，闻闻是否有焦味，如有焦味，则表明电器绝缘层已被烧坏，主要原因可能是过载、短路或三相电流严重不平衡等。1.电气故障诊断“六诊法”5）手摸 用手触摸设备的有关部位，根据温度和震动判断故障。故障发生后，断开电源，用手触摸或轻轻推拉导线及电器的某些部位，以发现异常变化，如电动机、变压器和电磁线圈表面温度是否过高；轻拉导线，看连接是否松动；轻推电器活动机构，看移动是否灵活等。如设备过载，则其整体温度会上升；如局部短路或机械接触不良，则可能出现局部过热；如机械卡阻或平衡性不好，其震动幅度就会加大。另外，实际操作中还应注意遵守有关安全规程和掌握设备特点，掌握摸（触）的方法和技巧，该摸的摸，不能摸的不能乱摸。手摸用力要适当，以免危及人身安全和损坏设备。1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 表测是维修电工工作中用来准确确定故障点的一种行之有效的检查方法，主要通过对电路进行带电或断电时有关参数（如电压、电阻、电流等）的测量，来判断电气元件的好坏、设备的绝缘情况以及电路的通断情况等。常用的测试工具和仪表有电笔、万用表、钳形电流表、兆欧表等。提示在测量时要防止感应电、回路电及其他并联支路的影响1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 1）测量电压法图6-6-1 测量电压法1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 1）测量电压法首先把万用表的转换开关置于交流电压500V挡位上，然后按如下方法进行测量。先用万用表测量如图6-6-1所示0-1两点间的电压，若为380，则说明电源电压正常。然后一人按下启动按钮SB2，若接触器KM1不吸合，则说明电路有故障。这时另一人可用万用表的红、黑两根表棒逐段测量相邻两点1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-0之间的电压，根据其测量结果即可找出故障点，如表6-6-4所示。这种测量电压法又叫电压分段测量法。1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 1）测量电压法表6-6-4 电压分段测量法所测电压值及故障点故障状态测试状态1-22-33-44-55-66-0故 障 点按下SB2时，KM1不吸合按下SB2不放380V00000FR常闭触点接触不良，接线未接好0380V0000SB1触点接触不良，接线未接好00380V000SB2触点接触不良，接线未接好000380V00KM2常闭触点接触不良，接线未接好0000380V0SQ触点接触不良，接线未接好00000380VKM1线圈断路，接线未接好1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 2）测量电阻法图6-6-2 测量电阻法1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 2）测量电阻法断开电源后，用万用表欧姆挡测量有关部位电阻值。若所测量电阻值与要求电阻值相差较大，则该部位即有可能就是故障点。测量前，首先切断电源，然后把万用表的转换开关置于倍率适当的电阻挡（R1），由一人按下SB2，另一人逐段测量如图6-6-2所示的相邻两点1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-0之间的电阻。如果测得某两点间电阻值很大（），即说明该两点间接触不良或导线断路，如表6-6-5所示。1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 2）测量电阻法表6-6-5 用测量电阻法查找故障点故 障 现 象测 量 点电 阻 值故 障 点按下SB2，KM1不吸合1-2FR常闭触点接触不良或误动作2-3SB1常闭触点接触不良3-4SB2常开触点接触不良4-5KM2常闭触点接触不良5-6SQ常闭触点接触不良6-0KM1线圈断线1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 2）测量电阻法这种测量电阻法又称为电阻分段测量法。电阻分段测量法的优点是安全，缺点是测量电阻值不准确时，易造成判断错误，为此应注意以下几点：用电阻测量法检查故障时，一定要先切断电源。所测量电路若与其他电路并联，必须将该电路与其他电路断开，否则所测电阻值不准确。1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 3）测量电流法用钳形电流表或万用表交流电流挡测量主电路及有关控制电路的工作电流。用钳形电流表检查三相异步电动机各相的电流大小及是否对称，是检查电动机出力状况、运行情况、以及发生异常现象的重要依据。如所测电流值与设计电流值不符（超过10%），则该相电路是可疑处。1.电气故障诊断“六诊法”6）表测 4）测量绝缘电阻法采用此法的目的是确定绝缘是否损坏及损坏程度。分析出现和可能出现故障的原因并进行判断。具体方法是断开电源，用兆欧表测量电气元件和电路对地以及相间绝缘电阻值。低压电器绝缘层绝缘电阻值规定不得小于0.5M。绝缘电阻值过小是造成相间与地、相线与相线、相线与零线之间漏电和短路的主要原因，若发现这种情况，应重点检查。1电气故障诊断“六诊法”6）表测 4）测量绝缘电阻法表6-6-6 部分温度条件下低压电动机绝缘阻值的最小允许值温度（）绝缘电阻值（MW）温度（）绝缘电阻值（MW）090.5405.665644541045.3502.8315325522022.6601.4125166513011.3700.71358750.52.电气故障检修九法电气设备的故障可分为两类:显性故障显性故障：即故障部位有明显的外表特征，容易发现，如继电器和接触器线圈过热、冒烟、有焦糊味，触点烧熔、松动、声音异常、震动强烈、移动不灵活等。隐性故障隐性故障：没有外表特征，不易发现，如熔丝熔断、导体内部断裂、热继电器整定值调整不当、触点通断不同步等。2.电气故障检修九法1）状态分析法 电气设备的运行过程可以分解成若干阶段，这些阶段也称为状态。状态分析法是通过对设备或装置中各部分的工作状态及其内部元件相互关系进行分析以查找电气故障的方法。根据电气设备的工作原理、控制原理和控制电路，结合初步诊断所发现的故障现象和特征，弄清故障所属系统，分析故障原因，确定故障范围。分析时，先从主电路入手，再依次分析各个控制电路，然后分析信号电路及其余辅助电路，分析时要善用逻辑推理法。同一种设备或装置，其中的部件可能处于不同的运行状态，查找电气故障时，必须将各种部分运行状态区分清楚。状态划分得越细，对检修电气故障越有利。2.电气故障检修九法2）短接法断路故障是机床电气设备的常见故障，如导线断路、虚连、虚焊、触点接触不良、熔断器熔断等。对这类故障，短接法是简便可靠的检修方法。检查时，用一根绝缘良好的导线，将所怀疑的断路部位短接，若短接到某处电路接通，则说明该处断路。2.电气故障检修九法2）短接法（1）局部短接法图6-6-3 局部短接法2.电气故障检修九法2）短接法（1）局部短接法检查前，先用万用表测量如图6-6-3所示1-0两点间的电压；若电压正常，按下启动按钮SB2，然后另一人用一根绝缘良好的导线，分别短接标号相邻的两点1-2、2-3、3-4、4-5、5-6（注意不要短接6-0两点，否则造成短路）；当短接到某两点时，接触器KM1吸合，即说明断路故障就在该两点之间，如表6-6-7所示。2.电气故障检修九法2）短接法（1）局部短接法表6-6-7 局部短接法查找故障点故 障 现 象短接点标号KM1动作故障点按下SB2，KM1不吸合1-2KM1吸合FR常闭触点接触不良或误动作2-3KM1吸合SB1常闭触点接触不良3-4KM1吸合SB2常开触点接触不良4-5KM1吸合KM2常闭触点接触不良5-6KM1吸合SQ常闭触点接触不良2.电气故障检修九法2）短接法（2）长短接法图6-6-4 长短接法2.电气故障检修九法2）短接法（2）长短接法长短接法是指一次短接两个或多个触点来检查故障的方法。当FR的常闭触点和SB1的常闭触点同时接触不良时，若用局部短接法短接图6-6-4中的1-2两点，按下SB2，KM1仍不能吸合，则可能造成判断错误；而用长短接法将1-6两点短接，如果KM1吸合，则说明1-6这段电路上有断路故障；然后再用局部短接法逐段找出故障点。2.电气故障检修九法2）短接法（2）长短接法长短接法的另一个作用是可以把故障点缩小到一个较小的范围。例如，第一次先短接3-6两点，KM1不吸合，再短接1-3两点，KM1吸合，说明故障在1-3范围内。可见，如果长短接法和局部短接法能结合使用，可快速找出故障点。2.电气故障检修九法2）短接法（2）长短接法提示不能将电源短路。用短接法检查故障时必须注意以下几点：用短接法检测时，是用手拿绝缘导线带电操作的，所以一定要注意安全，避免触电事故。短接法只适用于压降极小的导线及触点之类的断路故障。对于压降较大的电器（如电阻、线圈、绕组等）的断路故障，不能采用短接法，否则会造成短路故障。对于机械的某些要害部位，必须保证电气设备或机械部件不会出现事故的情况下，才能使用短接法。2.电气故障检修九法3）开路法开路法也叫断路法，即甩开与故障疑点连接的后级负载（机械或电气负载），使其空载或临时接上假负载。对于多级连接的电路，可逐级甩开或有选择地甩开后级。甩开负载后可先检查本级，如果电路工作正常，则故障可能出在后级；如电路仍不正常，则故障在开路点之前。此法主要用于检查过载、低压故障，对于电子电路中的工作点漂移、频率特性改变也同样适用。判断大型设备故障时，为了分清是电气原因还是机械原因时常采用此法，如检修锅炉引风机就可以脱开联轴器，分离盘车，同时检查故障原因。2.电气故障检修九法4）单元分割法 单元分割法又称为切割法。一个复杂的电气装置或电路通常由若干个相对独立的功能单元构成。查找电气故障时，把电气上相连的有关部分进行切割分区，然后根据故障现象，判断故障发生的单元，以逐步缩小可疑范围，从而快速地将故障范围限制于其中一个或几个单元，如查找某电路的具体接地点，或查找故障设备的具体故障点，都可采用切割法。在查找电气设备内部的故障点时，通常根据电气设备的结构特点，在便于分割处分割，如查找馈线的接地点，通常在装有分支开关或便于分割的分支点进行进一步分割；或根据运行经验重点检查薄弱环节。2.电气故障检修九法5）替代法替代法也叫替换法、类比法，即用正常的电气元件或零部件替换怀疑有故障的电气元件或零部件，以确定故障原因和故障部位，如果替换后，设备恢复正常，则故障部位就在这个替换的部分。对于电气元件如插件、嵌入式继电器等的检修，用替代法简便易行。电子元件如晶体管、晶闸管等用一般检查手段很难判断好坏，替代法同样适用。提示替代电器应与原电器一致，导线连接正确。2.电气故障检修九法6）菜单法菜单法是根据故障现象和特征，将可能引起这种故障的各种原因罗列出来，然后一个个地查找和验证，直到找出真正的故障原因和故障部位。提示利用菜单法进行故障检修，最重要的是平时的积累。2.电气故障检修九法7）对比法 对比法即把故障设备的有关参数或运行情况和正常设备进行比较。某些设备的有关参数往往不能从技术资料中查到，有些参数在现场也难于判断，如有多台电气设备时，可采用互相对比的办法进行检修，此法在“六诊法”的“表测”中运用较多。例如，新装和大修后的变压器绝缘电阻值应不低于出厂试验值的70%，测量变压器的绝缘电阻值，可以初步判断变压器的绝缘状态。2.电气故障检修九法8）扰动法 扰动法即对运行中的电气设备人为地加以扰动，观察设备运行工况的变化，捕捉故障发生的现象。电气设备的某些故障并不是永久性的，而是短时间内偶然出现的随机性故障，诊断起来比较困难。为了观察故障发生的瞬间现象，可以人为地对运行中的电气设备加以扰动，如突然升压或降压、增加或减少负荷、外加干扰信号等。2.电气故障检修九法9）再现故障法 再现故障法就是接通电源，按下启动按钮，让故障现象再次出现，以找出故障所在。再现故障时，主要观察有关继电器和接触器是否按控制顺序进行工作，若发现某一个电器的工作状况异常，则说明该电器所在电路或相关电路有故障，再对此电路进行进一步检查，应可发现故障原因和故障点。提示采用再现故障法时，必须确认不会发生事故。3.“五先后”工作方法1）先易后难 先易后难也可理解为“先简单后复杂”。根据客观条件，容易实施的手段优先采用，较难实施的手段必要时才采用，即检修故障要先用最简单易行、自己最拿手的方法处理，再用复杂、精确的方法；排除故障时，先排除直观、简单常见的故障，后排除难度较高，没有处理过的疑难故障。同类电气设备容易产生相同类型的故障，就是“通病”。由于通病比较常见，我们积累的经验较丰富，因此可以快速地将其排除，这样就可以集中精力和时间排除比较少见、难度高、古怪的疑难杂症，简化步骤，缩小范围，有的放矢，提高检修速度。3.“五先后”工作方法2）先活动后静止 着手检查时，首先考虑电气设备的活动部分，其次才是静止部分。电气设备的活动部分比静止部分在使用中发生故障概率要高得多，所以诊断时首先要怀疑的对象往往是经常动作的零部件或可动部分，如开关、闸刀、插接件、机械运动部分等。3.“五先后”工作方法3）先电源后负载 先电源后负载，即从电路的角度来说，先检查电源部分，后检查负载部分。因为电源侧故障势必会影响到负载，而负载侧故障未必会影响到电源。例如，电源电压过高、过低、波形畸变、三相不对称等都会影响电气设备的正常工作。对于用电设备，通常先检查电源的电压、电流，电路中的开关、触点、熔丝、接头等，故障排除后才根据需要检查负载。3.“五先后”工作方法4）先静态后动态 在具体检测操作时，应“先静态测试，后动态测试”。静态指发生故障后，在不通电的情况下，对电气设备进行检测；动态指通电后对电气设备的检测。先静态后动态也就是先不通电测试，后通电测试。对许多发生故障的电气设备进行检修时，不能立即通电，否则会人为扩大故障范围，烧毁更多的元件，造成不应有的损失。提示通电前应先进行电阻测量，方能通电检修。3.“五先后”工作方法5）先机械后电路 电气设备的制造都以机械原理为基础，特别是机电一体化的先进设备，机械功能和电子电气功能有机结合，是一个整体的两个部分。往往机械部件出现故障，会影响电气系统，许多电气部件的功能就不起作用。因此不要被表面现象迷惑，电气系统出现故障并不一定都是电气部件问题。因此先检修机械系统，再排除电气部分的故障，往往会收到事半功倍的效果。提示往往机械部件出现故障，会影响电气系统。3.“五先后”工作方法应用上述诊断要诀，应有的放矢，机动灵活。采用“六诊法”要有的放矢，采用“九法”要机动灵活，应用“五先后”工作方式也并非一成不变。只有善于独立思考和不断总结，在实际中充分锻炼，才能成为诊断与维修电气设备故障的行家里手。感谢感谢观赏观赏THANKS FOR WATCHING