新型混合車用高功率直流無刷馬達驅動發展平台之研製

(1)

新型混合車用高功率直流無刷馬達驅動發展平台之研製

張偉能林琨閔

長庚大學電機工程系

蔡耀文

大葉大學機械與自動化工程系

摘要

本文設計與實現一個 22 kW 級高功率直流無刷馬達的驅動系統測試平台，以做為新一代油電混合車中電力驅動子系統的功能測試臺。本文中首先說明 22 kW 級高功率直流無刷馬達的規格與驅動系統架構，其次說明此 22 kW 直流無刷馬達之類比式開迴路與閉迴路轉速控制器實現方法。本文最後實現一個 22 kW 級高功率直流無刷馬達的驅動系統測試平台雛型，並以實測結果驗證其功能。

關鍵詞：混合車，無刷直流馬達，22 kW，測試平台。

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF HIGH POWER BRUSHLESS DC MOTOR DRIVING SYSTEM TEST BED FOR HYBRID ELECTRIC

VEHICLE (HEV) APPLICATIONS

Wei-Neng Chang Kun-Min Lin

Department of Electrical Engineering Chang Gung University Tao-Yuan, Taiwan 333, R.O.C.

Yao-Wen Tsai

Department of Mechanical and Automation Engineering Dayeh University

Chang-Hua, Taiwan 112, R.O.C.

Key Words: hybrid electric vehicle (HEV), brushless DC (BLDC) motor, 22 kW, test bed.

ABSTRACT

This paper designs and implements a 22 kW class brushless DC

(BLDC) motor driving system test bed for hybrid electric vehicle (HEV)

applications. First, the specifications and the driving system architecture

of the BLDC motor are introduced. Then, a 22 kW BLDC motor driving

system with an analog open-loop and closed-loop speed control system is

described. Accordingly, a hardware prototype is built. Finally, experi-

(2)

mental results verify the functions of the 22 kW BLDC motor driving system test bed.

一、前言

近十年來，由於石油價格日漸高漲以及對車輛排放空氣污染限制日趨嚴苛，使得世界各國產、學界開始研發混合動力車與純電動車，以藉此降低空氣污染。混合動力車包含許多型式，如油-電混合車、油-壓縮空氣混合車、油- 機械儲能混合車等，其中的油電混合車 (hybrid electric

vehicle, HEV)

同時結合了傳統內燃機 (ICE) 車輛與電動車輛 (EV) 的優點，能有效的節省燃料消耗、減低空氣污染，也沒有早期電動車續航力不足、充電耗時及充電設備不足的問題。油電混合車基本動力鏈 (power train) 架構可分為串聯式、並聯式與串-並聯式三種，串聯式與並聯式架構的動力鏈如圖 1(a)與(b)所示，是目前世界各主要車輛製造商積極發展的目標[1-7]，串-並聯式油電混合車則以豐田發展的系統為代表如 Prius 車款，並出售使用專利與其他汽車廠。

圖 2(a)為典型混合車動力鏈中的電力系統架構，圖 2(b) 為其電能轉換系統在行車過程中的操作模式[8]。圖 2(a)中包含三個主要分件：(1) 電池組，一般使用鎳氫或新型鋰離子電池組；(2) 高功率雙向 DC/DC 升／降壓轉換器；(3) 一體式馬達／發電機與驅動換流器。在圖 2(b)中高功率雙向 DC/DC 升／降壓轉換器的功能為：(1) 當車輛啟動或低速時作為升壓器使用，將蓄電池端較低電壓提升至合適驅動馬達操作的電壓準位，車體以純電動方式驅動，並在馬達操作時穩定直流鏈電壓；(2) 當車輛急加速時，啟動馬達操作，以輔助內燃機輸出；(3) 當車輛煞車、下坡或電池組蓄電量 (SOC) 不足時，轉換器以降壓模式操作、驅動馬達轉換操作模式變成發電機，以對電池組充電。一般在此應用中，雙向 DC/DC 升／降壓轉換器的低壓側電壓約為 48~150 V、高壓側電壓約為 300~400 V，容量大於 20

kW

，以提供足夠能量驅動車體。另一種設計概念為取消

DC/DC

升／降壓轉換器，直接由電池組連接至馬達／發電機的驅動換流器。此種架構串聯電池元件 (cell) 數多，因此電池元件的均電壓控制與輸出端短路保護非常重要，但此架構因省略了雙向 DC/DC 升／降壓轉換器，整體電力轉換效率得以提升，且可靠度更高。

二、直流無刷

(BLDC)

馬達規格與

120

度驅動控制架構

永磁式同步馬達 (PMSM) 啟動轉矩大、效率與轉換功率密度高，廣為目前油電混合車所採用，作為動力鏈中的驅動馬達／發電機。直流無刷馬達為永磁式馬達的一種，本文以直流無刷馬達做為控制標的。直流無刷馬達依照轉子結構大致可分為兩類：表面黏著式 (surface–

Drive power

Electric power

Motor Inverter Battery

Generator Engine

Drive wheels Reduction

gear

G M

(a)

Engine

Drive power Electric power

Motor/

generator Inverter

Battery

Drive wheels Reduction

gear Transmission

M/G

(b)

圖

1

兩種常用油電混合車動力鏈架構

mounted magnet)

；嵌入式 (inset magnet)。表面黏著式及嵌入式為圓筒型架構，其永久磁鐵是安置於轉子表面，由於幾何結構完全對稱，對應的磁動勢也是呈現均勻的梯形波分佈，使得其特性分析與控制實現較為簡單，具有較佳的動態特性，適合應用在中、低轉速範圍。本文所使用之直流無刷馬達規格如表一所示。

永磁式馬達依定子外加電流及轉子磁通分佈的不同可分為直流無刷馬達及永磁同步馬達，若轉子磁通分佈為弦波或類似弦波，一般採用 180 度導通方式及弦式脈波寬度調變 (sinusoidal pulse width modulation)，產生弦波電流與旋轉磁場，使得定子磁場與轉子同步運轉，此類馬達又稱為永磁式同步馬達。本文使用的馬達為三相直流無刷馬達，其轉子磁通分佈為梯形波。當三相直流無刷馬達操作在 180 度導通方式時，因為開關的操作模式，每相定子繞組並不會有浮接的狀態，因此馬達之相電壓完全由直流電壓之正端及地端決定，其相電壓波形為矩形波。當馬達操作在 120 度導通方式時，因換流器上的每一個功率開關其導通角度為 120 度，同一時間換流器的三相開關中，其中

(3)

表一直流無刷

(BLDC)

馬達規格項目規格

1

電機型式內轉式永磁直流無刷電機

2

相數 3

3

極對 12

4

槽數 18

5

定子外徑 300

mm 6

定子內徑 218

mm 7

轉子外徑 215.5

mm 8

額定電壓 288

V 9

額定功率 18

kW 10

最大工作相電流 200

A 11

最大工作溫度 130°C

12

線電壓對轉速常數 0.5

V/(rad/sec) 13

轉矩對電流常數 0.52

N

⋅ m/A

14

線直流電阻 20

m

Ω

15

每相自感 200 μH

Vd

+

- Vo

PMSM /BLDC

Battery

bank Motor/generator

Motor

Generator

Bidirdctional DC/DC conv.

Battery

Recharge during cruise

Time Power required to drive vehicle

Energy output power

Power

Recovery of braking energy Energy supply to

make up for shortage (a)

(b) +

−

圖

2

油電混合車動力鏈中電能轉換系統架構與操作模式

一相的上臂功率開關會導通、另一相的下臂功率開關會導通，而有一相呈現浮接的狀態，其輸出電壓波形較接近梯形波。且 180 度導通方式每次導通功率開關較 120 度導通方式多一個開關動作，其控制方式較為複雜，且功率損失也較大。因此，本文採用 120 度導通驅動方式。

+ - Vdc

Ta+ Tb+ Tc+

BLDC i

+ - Vdc

BLDC

+ - Vdc

BLDC

+ - Vdc

BLDC

+ - Vdc

BLDC

+ - Vdc

BLDC (f) Tc+, Tb−

(e) Tc+, Ta−

(d) Tb+, Ta−

(c) Tb+, Tc−

(b) Ta+, Tc−

(a) Ta+, Tb−

Ta− Tb− Tc−

Ta+ Tb+ Tc+

Ta− Tb− Tc−

Ta+ Tb+ Tc+

Ta− Tb− Tc−

Ta+ Tb+ Tc+

Ta− Tb− Tc−

Ta+ Tb+ Tc+

Ta− Tb− Tc−

Ta+ Tb+ Tc+

Ta− Tb− Tc−

圖

3

直流無刷馬達

120

度導通驅動順序

直流無刷馬達 120 度導通驅動順序如圖 3 所示[9-

14]

，是依據目前轉子磁場位置來決定三相定子線圈中的哪兩相導通，共有六種模式。並藉由六個功率開關來控制電流方向，在馬達內部產生六個方向的合成旋轉磁場，進而和轉子磁場作用而產生轉矩，控制馬達旋轉。

(4)

288 V 22 kW Power supply

IGBT 22 kW

BLDC

DC machine

Interface circuit

CT

Position sensor

Command input

M-G set

Status display

Load box

Test setting

(120° close loop over current protection)

Ha Hb Hc

Gate driver

Power side

Controller side

圖

4

直流無刷馬達驅動平台架構

I II III IV V VI I II III

0° 60° 120° 180° 240° 300° 360° 0° 60°

Ha

Hb

Hc

Ta+

Tb+

Tc+

Ta−

Tb−

Tc−

θr 圖

5 BLDC

馬達的

120

度驅動波形規劃

三、直流無刷馬達驅動系統設計與實現

1.

直流無刷馬達驅動平台架構規劃

本研究驅動系統架構方塊圖如圖 4 所示，以模組化設計分成：(1) 22 kW 級高電壓、大功率操作區，(2) 隔離電路，與 (3) 低電壓控制器三部份，方便系統架構與測試。

系統運轉時首先由 BLDC 馬達的霍爾位置感測元件得到位 置回授訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

，在控制器內經 120 度導通電路得到六組觸發訊號，此六組訊號再與一 PWM (脈波寬度調變) 做上臂脈波寬度調變，再送至驅動換流器電路，控制 BLDC 馬達操作。

2. BLDC

馬達的

120

度導通控制策略實現

由圖 3 可得圖 5 的 BLDC 馬達 120 度導通控制策略，

實現方法為將 BLDC 馬達的位置回授訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

做為 120 度導通參考訊號，將開關元件上臂

T

a⁺、

T

b⁺、

T

c⁺與

10 kHz

切換頻率做脈波寬度調變控制。由圖 5 中各波形關係可得(1)~(6)式。

Vc* dm1

LM311 HD74LS08P HD74LS04P

10k 10k 10k 0.33k

0.33k

+15 V

+15 V Ha

Hb

Hc

Ta+

Tb+

Ta−

Tc+

Tb−

Tc−

HD74LS04P

HD74LS08P

HD74LS08P HD74LS08P HD74LS08P

PC-817

HD74LS04P +15 V

+15 V

圖

6 120

度導通電路數位硬體實現

a a b

T

⁺ =

H AND H (1)

a a b

T

⁻ =

H AND H (2)

b b c

T

⁺ =

H AND H (3)

b b c

T

⁻ =

H AND H (4)

c c a

T

⁺ =

H AND H (5)

c c a

T

⁻ =

H AND H (6)

圖 6 為(1)~(6)式 120 度導通電路的邏輯電路實現，其 中 dm1 為直流轉速命令電壓 Vdc與 10 kHz 之鋸齒波比較後得到的脈波寬度調變信號。

3. BLDC

馬達閉迴路轉速控制電路實現

圖 7 為 BLDC 馬達閉迴路轉速控制電路實現，在圖 7(a) 中以霍爾元件所測得的 BLDC 馬達位置訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

，經過頻率-電壓轉換 IC-LM2907 以轉換成等效直流電壓值，以判斷 BLDC 馬達轉速，再經一個 P-I 控制器如圖

7(b)

完成閉迴路定轉速的控制。其中由於馬達在 1,800 rpm 時所測得的位置訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

變動頻率約為 190 Hz，

在做頻率轉電壓時因頻率低、變動較少較難控制，所以在 圖 7(a)中以位置訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

先經邏輯閘電路處理，

以得到三倍頻頻率訊號，再送至 IC-LM2907 做頻率對電壓轉換，得到更高解析度的 BLDC 馬達轉速。圖 7(a)與(b)電路若以微處理機軟體實現，將更簡潔、具有應用彈性與高可靠度。

(5)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

100k 10k

200 0.47 μF

10 V

Zero speed voltage reference

LM2907 Equivalent

BLDC speed output Ha

Hb

Hc

Ha

HD74LS08P 1 nF

(a)

+15 V

−15 V

+15 V

−15 V

+15 V

−15 V

TL074 +15 V

−15 V TL074

Speed setting reference input

10k

10k 10k 10k

10k

10k 10k

10k 1M

1μ 390k

10k 10k

10k

P-I

PWM control output +15 V

1k BLDC

speed output

+15 V

(b) P-I

圖

7 BLDC

馬達閉迴路定轉速控制電路

4.7

300

2.1 C2526

A1012 15 V

12 V 47 μ

47 μ 1k

Vin

vGE

+30 V

TLP-250

+15

−12

Fault

圖

8 300A

級

IGBT

閘極驅動電路

4. IGBT

閘極驅動電路

本文使用的六組功率開關元件 IGBT 驅動電路如圖 8 示，採用光耦合器 TLP-250 作為訊號放大及隔離，且在輸出端再加設一個推挽式放大級，使得驅動電流得以提升，

以推動本文使用的 300A 級功率開關 IGBT。在圖 8 中輸入端並裝置故障遮斷邏輯，以即時關閉開關元件動作，以實現必要的保護功能規劃。此雙極性功率開關驅動電路特點為當開關元件 IGBT 導通時輸出電壓可達 15 V，當開關元件截止時輸出電壓可迅速降至 −12 V。開關驅動電路提供負電壓的好處是可以快速抽走開關元件內寄生電容裡的電荷，加速 IGBT 截止的速度。

I II III IV V VI

ean

van

I II

0° 60° 120° 180° 240° 300° 360° 0° 60° ia

Ta+

θr

ia

i_max

Ta+Tb− Ta+Tc− Tb+Tc− Tb+Ta− Tc+Ta− Tc+Tb− Ta+Tb− Ta+Tc−

OC

dm2 dm1

圖

9

短時過電流保護操作波形規劃

5.

開關元件

IGBT

短時過電流保護電路

本文中 BLDC 馬達採 120 度導通策略，因馬達內電勢接近梯形，而在每週 360 度中有四次換相行為，因此有四次短時期高電流，如圖 9 所示。因開關元件 IGBT 的短時承受電流能力有限，為避免此短時過電流造成 IGBT 以及其他驅動元件損壞，本文以調整 PWM (脈波寬度調變) 導通時間的 大小來防止過電流狀態的發生。如圖 9 中以 a 相為例所示，

將霍爾元件所測得的 a 相電流 ia取絕對值得到

i

a 再與過電 流準位設定 i_max做比較，可得一過電流控制訊號 OC ，如 圖 10(a)電路所示。圖 10(b)中當系統正常運作時 OC 為高準 位，PWM 控制輸出信號為 dm1 的正常 PWM 切換訊號，當 發生短時過電流時， OC 成為低準位，PWM 控制輸出信號 輸出為 dm2 的較低責任週期 PWM 切換訊號，以暫時降低 換流器輸出的電壓、降低輸出電流。由圖 10(b)的兩段式

PWM

責任週期調整電路調變切換，可達到抑制短時三相過電流的發生，以保護換流器中的開關元件 IGBT。

四、系統整合測試驗證

圖 11 為直流無刷馬達驅動發展平台實圖，其中包含

20 kW/288 V

可調式直流電源供應器、1,400 V/300 A 之

IGBT

模組、22 kW 級 BLDC 馬達、15 kW 直流複激式馬達／發電機、加載測試用 20 kW 負載箱，以及本文研製的直流無刷馬達控制與驅動系統。驅動系統中換流器使用三組 300A 級單橋 IGBT 模組架構組成，模組間以扁銅條連接，並裝置適當高頻緩衝電容器，以降低 IGBT 切換時產生的暫態雜訊干擾，使馬達驅動系統能穩定操作。

(6)

LM311 1k 1k

10k 10k 10 k

10 k

10k 10k

TL082CN 1N4148

1N4148 TL082CN AS-ia

+5 V +15 V i_max

setting

OC

(a)

Vc dm1

LM311

LM393 dm2 2k

20k

74HC08

74HC08 74HC04

MC14071 BCP

LM324 5k

PWM control output

OC

(b) PWM

ia

圖

10

短時過電流保護電路硬體實現

圖

11

直流無刷馬達驅動發展平台實體圖

系統整合測試驗證可分為五個部份，循序漸進：(1) 以直流馬達帶動直流無刷馬達，量測三相反電動勢 (ean

, e

bn

, e

cn

)

與霍爾感測元件位置偵測回授訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

，以確認其關係符合控制要求；(2) 直流無刷馬達空載測試，以確認開迴路轉速控制電路的功能；(3) 直流無刷馬達加載測試，以確認功率驅動電路的性能；(4) 直流無刷馬達加載過電流保護測試；(5) 直流無刷馬達定轉速閉迴路測試，以確認完整的調速功能。

1. BLDC

位置回授訊號測試

本測試的目的在確認直流無刷馬達位置回授信號與其反電動勢之相對相位關係，以確認實際控制之正確性。

測試平台如圖 4 與圖 11 所示，將平台 M-G Set 中的直流複

(1: ean, 2: ebn, 3: ecn, 4: Ha, 5: Hb, 6: Hc) ean

ebn

ecn

Ha

Hb

Hc

圖

12 BLDC

馬達反電動勢與位置回授訊號波形

(1: van, 2: vbn, 3: vcn, 4: vab, 5: vbc, 6: vac) vca

vbc

vab

vcn

vbn

van

圖

13

六步方波波形實測

激式電機接為馬達模式，以帶動直流無刷馬達定速旋轉，

以量測直流無刷馬達三相反電動勢 (ean

, e

bn

, e

cn

)

與霍爾感 測元件偵測位置回授訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

之相位。量測結果如圖 12 所示，其相位差為 30 度，由此可得知並確認直流無刷馬達 120 度導通控制所需的相位關係。

2. BLDC

馬達無載測試

無載測試目的在確認 BLDC 馬達控制電路與驅動換流器的功能，並了解測試平台的機械特性。測試中首先固定 直流鏈電壓在 288 V，dm 切換頻率為 10 kHz，依 120 度導 通電路以 Y 接三相純電阻性負載來模擬 BLDC 馬達，測量其 120 度導通之六步方波如圖 13 所示。確認無誤後驅動

BLDC

馬達做無載測試，圖 14 所示為測試結果，ia及 van

依所給的閘極訊號呈現 120 度導通的狀態。

3. BLDC

馬達加載測試

圖 15 為 BLDC 馬達加載實測波形，不同加載功率之 電氣量測數據如表二所示。由圖 15 可看出 ia因 BLDC 反電動勢為梯形波，所以在整週期中有四次短時過電流現 象，隨著輸出負載增加，其 ia短時過電流的現象會可能超

(7)

(1: van, 2: vab, 3: ia, 4: |ia |, 5: i-max, 6: Vdc, 7: idc, 8: Ta+) Ta+

|ia | idc

ia

vab

van

Vdc

i-max

圖

14 BLDC

無載實測波形

(a) 14.7 kW

(b) 20.96 kW

(1: van, 2: vab, 3: ia, 4: |i^a|, 5: i^-max, 6: Vdc, 7: idc, 8: Ta+)

|ia |

|i^a|

i-max

van

vab

ia

Vdc

ia

Vdc

idc

Ta+

圖

15 BLDC

加載實測穩態波形

出 IGBT 的額定值，電流峰值短時可達 298 A，可能有燒毀

IGBT

的顧慮，因此必需作過電流保護設計。

4. BLDC

馬達短時過電流保護功能測試

本文設計以兩階段調整脈波寬度大小的方式來抑制 短時過電流的發生，將過電流保護邊界 i_ma x設定在

表二

BLDC

於

1,800 rpm

加載下實測電氣數據

V

dc

I

dc

P

in

V

o

I

o

P

out

288* 3.23 0.930 kW

288 51.35 14.7 kW 92.8 113.2 10.5 kW 288 72.8 20.96 kW 111.9 135.4 15.15 kW

*

：BLDC 馬達帶動直流發電機空轉

(a) 14.7 kW

(b) 20.96 kW

(1: van, 2: vab, 3: ia, 4: |i^a|, 5: i^-max, 6: OC, 7: idc, 8: Ta+

) OC

OC

Ta+

idc

i-max

|ia |

|i^a|

ia

van

vab

圖

16

含短時過電流保護的

BLDC

馬達加載實測波形

260 A

，若 BLDC 馬達輸入電流大於此值，則觸動 OC ， 進行過電流保護，如圖 9 所示。由圖 16(b)實測結果可知，

當 ia大於

i

₋max時 OC 變為低準位，啟動第二段脈波寬度

dm2

調變，將脈波寬度導通責任週期調小，如此可將三相瞬時電流最大值抑制在所設定的最大電流準位以下，達到保護 IGBT 的作用。

5. BLDC

馬達閉迴路定轉速控制測試

圖 17 為 BLDC 馬達在開迴路轉速控制模式的輕載與重載變動的轉速響應，由圖 17(a)可看出在 1,800 rpm 時轉換電壓值為 0.76 V，在輕載下轉速變動較大，由 0.76 V 下降至 0.44 V，等效轉速由 1,800 rpm 下降至 1,045 rpm。由

(8)

5 s

1 V 1,757 rpm 1,800 rpm

5 s 1,045 rpm 1 V 1,800 rpm

(b) (Pin = 19.85 kW, Pout = 15.15 kW) (a) (P_in = 7.39 kW, P_out = 5.1 kW)

圖

17 BLDC

馬達開迴路加載轉速響應

err

PI

5 s

1 V

(ch1: ch2: err, ch3: P-I output)

圖

18

Pout

= 15.15 kW

閉迴路加載轉速控制響應結果

圖 17(b)可看出在重載下轉速變動較小，由 0.76 V 下降至

0.74 V

，等效轉速下降為 1,757 rpm，需加以控制。圖 18 為 BLDC 馬達在閉迴路轉速控制的加載響應量測結果，由圖中可看出，加入 P-I 回授補償控制器後，定轉速的控制效果非常明顯。

因本文使用直流無刷馬達的三相反電動勢 (ean

, e

bn

, e

cn

)

已由霍爾感測元件偵測位置回授訊號 (Ha

, H

b

, H

c

)

直接測出，故亦可以使用直流無刷馬達的輸入電流進行直接轉矩控制。

五、結論

本文說明一個 22 kW 級高功率直流無刷馬達驅動系統的設計與實現，以做為新一代油電混合車或純電動車中電力驅動子系統的發展測試平台。文中首先說明 22 kW 級高功率直流無刷馬達的驅動架構，並建立此 22 kW 直流無刷馬達之類比式開迴路與閉迴路轉速控制器實現方法，最後進行硬體實現，並依序進行功能驗證。目前國內學術界甚少有此功率等級的馬達驅動器文獻報導，對學術界將來油電混合車或插電式 (pluging-in) 電動車之研究發展將有瓶頸，本文中詳載了 22 kW 級高功率直流無刷馬達驅動系統的發展經驗，可作為有興趣人士的參考，對架構類似驅動系統當有所助益。

本文發展的重點在 22 kW 級大功率 BLDC 馬達驅動系統的動力側實現，相關週邊與控制器設計皆先以類比電路實現，如此在設計的過程較直觀、簡單，電路功能量測與除錯亦較容易。但以類比式電子元件實現整體電路將相當大、佔空間，且功能擴充不易。本文目前正規劃以數位訊號處理器 TMS320LF2812 整合實現 BLDC 馬達的控制器，

如此可使 BLDC 馬達整體驅動系統更精簡，以軟體程式方式擴充控制器功能將更具彈性，使將來可發展其它控制方式如直接轉矩控制與向量控制。

誌謝

本文承蒙經濟部學界科專計畫先進車輛關鍵技術系統組件之創新研發與技術應用計畫經費補助，謹此誌謝，

計畫編號：96-EC-17-A-16-S1-051-B2。

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2008年 04 月 23 日收稿 2008年 06 月 20 日初審 2009年 06 月 08 日複審 2009年 06 月 30 日接受

新型混合車用高功率直流無刷馬達驅動發展平台之研製