Prüfstand

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfstand, insbesondere für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kraftmessung bei einem Stator, insbeson- dere bei einem Prüfstand.

Aus dem Stand der Technik sind Prüfstände, insbesondere Rollenprüfstände mit Laufrollen, bekannt, auf welchen die Räder eines Fahrzeuges positioniert werden können. Hierbei kann das Fahrzeug in dieser Position am Prüfstand fixiert sein. Übli- cherweise sind dabei elektrische Maschinen vorgesehen, insbesondere um die Lauf- rollen anzutreiben. Somit können z. B. verschiedene Fahrstrecken für das Fahrzeug simuliert werden. Des Weiteren ist es bekannt, eine Messvorrichtung einzusetzen, welche eine Kraftmessung bei dem Prüfstand durchführt.

Bei bekannten Prüfständen ist die elektrische Maschine an einem Rahmenelement, insbesondere einem sogenannten Pendellagergehäuse, fixiert, welches starr an ei- nem Grundkörper befestigt sein kann. An dem Rahmenelement kann der Stator der elektrischen Maschine pendelnd gelagert sein. Dies ermöglicht es z. B., über die Messvorrichtung Drehmomente zu erfassen, welche durch das Fahrzeug auf die elektrische Maschine abgegeben werden.

Insbesondere kann der Stator über eine Zugkraftmesseinheit als Messvorrichtung sowie über das Pendellagergehäuse leicht pendelnd am Grundkörper gelagert sein. Es ist dabei bekannt, die Lagerung mit drehenden Lagern unterschiedlicher Baufor- men (wie Kugel-, Wälz, Rollen oder Pendellager) durchzuführen.

Aus der DE 29 07 003 C2, DE 43 05 914 C1 , DE 27 33 639 A1 und DE 22 39 719 sind gattungsgemäße Lösungen bekannt, bei denen jedoch nicht zwei Drehmo- mentmessungen kombiniert werden.

Aus der DE 10 2008 021 945 A1 geht beispielsweise ein Rollenprüfstand für Kraft- fahrzeuge hervor. Es ist ein Tragrahmen vorgesehen, in dem ein Statorgehäuse pendelnd gelagert ist. Weiter ist eine (einzige) sogenannte Kraftmessdose vorgese- hen.

Aus der DE 10 2013 220 166 A1 ist ein gattungsgemäßer Rollenprüfstand bekannt.

Allerdings ist es oft technisch aufwendig, einen Messfehler bei einem beschriebenen Prüfstand zu reduzieren. Insbesondere ist es ein Problem, dass bei einer Zug- und Druckkraftmessung durch den Richtungswechsel der Belastung ein deutlicher Fehler entsteht. Hierbei hat auch die Nullpunkthysterese bei der Messvorrichtung einen maßgeblichen Anteil an dem Gesamtmessfehler und beeinflusst ferner die Linearität einer bei der Messung erfassten Messkurve.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Prob- lematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Prüfstand bzw. ein Verfahren vorzu- schlagen, bei welchem die Systemeigenschaften verbessert und die Fehler der Zug- kraftmessung reduziert sind.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch einen Prüfstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Wei- tere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteran- sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und De- tails, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ver- fahren, und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Er- findungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch einen Prüfstand, vorzugsweise Rollen- prüfstand, bevorzugt einem Prüfstand für Fahrzeuge und/oder Motoren, aufweisend:

- wenigstens eine elektrische Maschine mit einem Stator und/oder einem dem Stator zugeordneten Rotor, und/oder

- ein Rahmenelement, und/oder - wenigstens eine Verbindungsvorrichtung zur beweglichen und/oder pendeln- den Aufnahme des Stators und/oder der elektrischen Maschine in dem Rah- menelement.

Es kann dabei bei dem erfindungsgemäßen Prüfstand möglich sein, dass wenigstens zwei Messvorrichtungen, vorzugsweise zwei separate Zugkraftmesseinrichtungen, beidseitig am Stator vorgesehen und/oder angeordnet sind, sodass der Stator durch die Messvorrichtungen beidseitig gestützt sein kann, um eine Kraftmessung bei dem Stator bereitzustellen, insbesondere durch die Messvorrichtungen durchzuführen, vorzugsweise sodass ein Drehmoment erfassbar ist und/oder erfasst wird, bevorzugt sodass ein Drehmoment des Stators (insbesondere relativ zum Grundkörper) durch die Kraftmessung erfassbar ist und/oder erfasst wird.

Dabei ist es außerdem möglich, dass die Messvorrichtungen jeweils die gleiche Messgröße, z. B. des Drehmoments (des Stators) und/oder eine Zug- und/oder Druckkraft, ggf. aber an unterschiedlichen Positionen am Prüfstand erfassen. In an- deren Worten sind die Messvorrichtungen jeweils zur Erfassung der gleichen Mess- größe ausgebildet, hierzu jedoch ggf. an unterschiedlichen Positionen am Prüfstand angeordnet. Die gleiche Messgröße ist z. B. eine Zugkraft und/oder Druckkraft und/oder ein Drehmoment. Besonders bevorzugt sind beide Messvorrichtungen als Kraftmessvorrichtungen zur Drehmomentmessung ausgebildet.

Vorteilhafterweise können hierzu die Messvorrichtungen jeweils als Kraftmessvor- richtung ausgeführt sein, um jeweils das Drehmoment zu erfassen. Hierdurch kann die Messung verbessert werden und zuverlässiger durchgeführt werden.

Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Kraftmessung als eine Erfassung eines Drehmoments, vorzugsweise Drehmomentmessung, und bevorzugt als eine Erfassung einer Zugkraft und/oder Druckkraft, d. h. insbesondere Zugkraftmessung, in rotatorischer Richtung ausgeführt ist. (Die Zugkraftmessung kann dabei auch die Erfassung der Druckkraft umfassen.)

Optional können sowohl die erste als auch die zweite Messvorrichtung eine Zugkraft und/oder Druckkraft nur in rotatorischer Richtung erfassen, vorzugsweise messen, insbesondere um das Drehmoment zu erfassen. Außerdem können die Messvorrich- tungen jeweils dazu ausgeführt sein, die elektrische Maschine, insbesondere den Stator, zu stützen und/oder zu lagern. Es kann die Lagerung und/oder Zugkraftmes- sung so erfolgen, dass nur die tatsächliche Zugkraft und/oder Druckkraft in rotatori- scher Richtung gemessen wird. Eine Kraftmessung in zusätzlicher Richtung oder La- gerung mit mehreren Freiheitsgraden ist dann ggf. nicht erforderlich.

Optional sind dabei die Messvorrichtungen jeweils dazu ausgeführt, die elektrische Maschine, insbesondere den Stator, zu stützen und/oder zu lagern, vorzugsweise auf zwei unterschiedlichen (Haupt-) Seiten des Stators (also beidseitig). Diese beidseiti ge Abstützung und/oder Lagerung kann bspw. dadurch erfolgen, dass der Stator an einer ersten Hauptseite auf einer ersten Messvorrichtung und an einer zweiten Hauptseite auf einer zweiten Messvorrichtung gestützt und/oder gelagert ist. Dies hat den weiteren Vorteil, dass eine Querkraft am Prüfstand, welche bei der Nutzung ei- ner einseitigen Messvorrichtung, insbesondere durch die einseitige Stützung, hervor- gerufen wird, reduziert werden kann.

Hierbei bezieht sich„beidseitig“ vorzugsweise auf die beiden Hauptseiten des Sta- tors, welche sich entlang einer Rotationsachse (der elektrischen Maschine, also bspw. des Rotors oder der Motorwelle) erstrecken und/oder in Bezug auf die Rotati- onsachse (z. B. als eine Symmetrieachse) symmetrisch und/oder gegenüberliegend und/oder orthogonal zur Rotationsachse auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Entsprechend können auch die Messvorrichtungen exakt oder im Wesentlichen symmetrisch bezogen auf die Rotationsachse angeordnet sein.

Vorteilhafterweise werden dabei für eine (einzige) Kraftmessung beide Messvorrich- tungen (z. B. gleichzeitig) betrieben und/oder führen gleichzeitig eine Messung am Prüfstand, insbesondere am Stator, durch. Hierbei führen die Messvorrichtungen die Messung ggf. unabhängig voneinander durch, sodass zwei separat voneinander er- mittelte Messergebnisse durch die jeweiligen Messvorrichtungen bereitgestellt wer- den, d. h. ein erstes Signal der ersten Messvorrichtung und ein zweites Signal der zweiten Messvorrichtung. Anschließend kann zur Verbesserung der Messung ein Dif- ferenzsignal aus dem ersten und zweiten Signal gebildet werden. Bspw. erfassen dabei die Messvorrichtungen jeweils die gleiche Messgröße, z. B. eine Zug- und Druckkraft, allerdings an unterschiedlichen Positionen am Prüfstand. Bevorzugt bil- den die Messvorrichtungen jeweils Drehmomentstützen für den Stator, um neben der Messung eine Abstützung des Stators zu ermöglichen. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Maschine beidseitig abgestützt werden kann, und sich somit die im La- gerpunkt auftretende Querkraft durch eine Zugkraftbelastung deutlich reduzieren kann (z. B. gegen Null).

Es ist optional bei einem erfindungsgemäßen Prüfstand vorgesehen, dass die Mess- vorrichtungen jeweils als Zugkraftmessvorrichtung zur Zugkraftmessung, und bevor- zugt als (insbesondere separat voneinander messende) Zugkraftmesssysteme aus- geführt sind, um jeweils insbesondere die Erfassung des Drehmoments als eine Er- fassung einer Zugkraft und/oder Druckkraft in rotatorischer Richtung bereitzustellen. Hierzu kann die jeweilige Messvorrichtung z. B. wenigstens einen Messwert erfas- sen, welcher für das Drehmoment und ggf. auch einen Hebelarm spezifisch ist. Es kann die Lagerung und/oder Zugkraftmessung dabei so erfolgen, dass nur die tat- sächliche Zugkraft und/oder Druckkraft in rotatorischer Richtung gemessen wird. Ei- ne Kraftmessung in zusätzlicher Richtung oder Lagerung mit mehreren Freiheitsgra- den ist dann nicht erforderlich. Insbesondere Querkräfte in der Rotationsachse der Maschinenpendelung werden nicht messtechnisch erfasst und/oder konstruktionsbe- dingt gegen Null reduziert. Dabei kann die Anordnung der Messvorrichtungen eine Vorspannung der Zugkraftmessvorrichtungen ermöglichen. Die Zugkraftmessung kann so erfolgen, dass die Hystereseeigenschaften der beiden Messvorrichtungen und äußere Störeinflüsse kompensiert werden.

Gemäß einem weiteren Vorteil ist die elektrische Maschine als ein Motor, vorzugs- weise Elektromotor, ausgeführt, und kann entsprechend einen Stator mit einem zu- geordneten Rotor aufweisen, wobei beim Betrieb der elektrischen Maschine eine Drehung des Rotors bewirkt werden kann, insbesondere zum Antreiben einer Motor- welle und/oder wenigstens einer damit verbundenen Rolle des Prüfstands.

Gemäß einer weiteren Verbesserung kann zur Ermöglichung der Messung die Ver- bindungsvorrichtung als ein Lager ausgebildet sein, um den Stator beweglich, insbe- sondere pendelnd, zu lagern.

Es kann von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Prüfstand sein, wenn ein Grund- körper vorgesehen ist, wobei das Rahmenelement und/oder die Messvorrichtungen fest, insbesondere starr, mit dem Grundkörper verbunden sind, sodass vorzugsweise ein Drehmoment des Stators relativ zum Grundkörper durch die Kraftmessung der Messvorrichtungen erfassbar ist. Dies ermöglicht einen stabilen Aufbau des Prüf- stands.

Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass die Messvorrich- tungen exakt oder im Wesentlichen symmetrisch (insbesondere in Bezug auf die Verbindungsvorrichtung und/oder in Bezug auf eine Rotationsachse eines Rotors und/oder einer Motorwelle) mit dem Stator verbunden sind und/oder den Stator ab- stützen, sodass vorzugsweise eine Querkraft (insbesondere durch eine Zugkraftbe- lastung) an der Verbindungsvorrichtung des Stators durch die Anordnung reduzierbar und/oder neutralisierbar ist. Gemäß einem weiteren Vorteil kann durch die symmetri- sche Belastung des Rahmenelementes, insbesondere als einen Hauptrahmen, pro Krafteinleitungsstelle nur die halbe Maximalkraft auftreten. Daher kann es auch mög- lich sein, dass alternativ oder zusätzlich jeweilige Sensoren der Messvorrichtungen den halben Nennmessbereich einer insgesamt notwendigen Kraftmessung bei dem Prüfstand aufweisen. Dies ermöglicht es, die Messfehler zu reduzieren und die Sys- temeigenschaften zu verbessern.

Bei gleichzeitiger Messung am Stator durch die erste und zweite Messvorrichtung kann ein unterschiedlicher Messverlauf mit unterschiedlicher Signalrichtung erfasst werden. Durch Nutzung eines Differenzsignals bei der Auswertung der Messvorrich- tungen kann eine Kompensation der Hysteresebeträge der beiden Sensoren der Messvorrichtungen erzielt werden, sodass eine Hysteresekompensation möglich ist. Dabei kann es möglich sein, dass eine Auswertung von Messsignalen der Messvor- richtungen derart erfolgt, dass sich die Hysteresekurven der beiden Messvorrichtun- gen gegenseitig kompensieren, um eine Verbesserung der Messeigenschaften zu ermöglichen.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Messvorrichtungen dazu ausgeführt sind, gemeinsam eine einzige Gesamtkraft bei der Kraftmessung zu erfassen, sodass vor- zugsweise jede Messvorrichtung für nur eine teilweise, bspw. eine halbe Nennkraft der Kraftmessung ausgelegt ist (z. B. werden statt eines 10 kN Sensor zur Erfassung von 10 kN als Nennkraft nur zwei 5 kN Sensoren zur Erfassung einer Nennkraft von 5 kN eingesetzt). Damit können insbesondere die Messfehler reduziert und die Sys- temeigenschaften zu verbessert werden. Dabei kann es möglich sein, dass eine Auswertung von Messsignalen der Messvorrichtungen derart erfolgt, dass sich die Hysteresekurven der beiden Messvorrichtungen gegenseitig kompensieren, um eine Verbesserung der Messeigenschaften zu ermöglichen.

Des Weiteren ist es möglich, dass die Messvorrichtungen vorgespannt sind, vor- zugsweise gemäß einer halben Nennkraft mit einem halben Nennmessbereich der Kraftmessung. Dies hat den Vorteil, dass der zu erwartende absolute Messfehler je Sensor ebenfalls kleiner wird und/oder Störgrößen bei der Messung reduziert werden können. Insbesondere ist dabei der Nennmessbereich ein solcher Messbereich, für welchen üblicherweise eine einzige Messvorrichtung bei dem Prüfstand ausgelegt sein muss. Entsprechend kann sich der Nennmessbereich daraus ergeben, welche Kräfte üblicherweise am Prüfstand auftreten und/oder maximal auftreten können.

Ferner kann eine Vorspannung bei den Messvorrichtungen vorgesehen sein, wobei die Vorspannung derart ausgeführt ist, dass die Messvorrichtungen im Betrieb inner- halb einer Lastrichtung arbeiten. Dies hat den Vorteil, dass die Hystereseeigenschaf- ten der Messvorrichtung positiv beeinflusst werden können und die Messung verbes- sert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorspannung so ausgeführt sein, dass die Messvorrichtungen im Betrieb keinen Lastrichtungswechsel, bspw. von Zug- auf Druckkraft, erfahren. Beide Messvorrichtungen werden dann durch die Vor- spannung entweder nur auf Zug oder nur auf Druck belastet.

Des Weiteren ist es optional vorgesehen, dass die (symmetrisch abgestützte) elektri sche Maschine, insbesondere mit einem halben Nennmessbereich eines Kraftauf- nehmers des Prüfstands, wie der Messvorrichtung, mit einer Vorspannkraft vorge- spannt wird. Bspw. werden Sensoren bzw. Messvorrichtungen für einen Nennmess- bereich von 10 kN eingesetzt, und diese auf eine Vorspannkraft von je 5 kN vorge- spannt. Durch diese Vorkehrungen kann die auf die einzelnen Sensoren wirkende Kraft im Nennbetrieb halbiert werden, sodass die Sensoren im Nennbetrieb innerhalb eines Quadranten betrieben werden können. Darüber hinaus werden auch Set- zungsvorgänge in den mechanischen Anbindungsteilen vermieden, sodass bspw. ein Kriechen oder ein ungünstiges Hystereseverhalten vermieden werden kann.

Ferner ist es gemäß einem weiteren Vorteil vorgesehen, dass eine Vorspannung bei den Messvorrichtungen genutzt wird, welche entgegen der Gewichtskraft der elektri- sehen Maschine und/oder der zu erwartenden Achslast wirkt. Hierdurch kann zusätz- lich die Lagerung um den Betrag der Vorspannkraft der Vorspannung entlastet wer- den. Insbesondere kann durch die Vorspannung die Nullpunkthysterese vermieden werden, und die Sensoren nur im positiven Quadranten betrieben werden.

Des Weiteren kann es möglich sein, dass die wenigstens zwei Messvorrichtungen beidseitig am Stator vorgesehen sind, wobei eine erste Messvorrichtung an einer ersten Hauptseite und eine zweite Messvorrichtung an einer zweiten Hauptseite des Stators angeordnet sind, wobei die Hauptseiten in Bezug auf eine Rotationsachse einer Motorwelle und/oder eines Rotors der elektrischen Maschine gegenüberliegend angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Messung einer Zug- und/oder Druckkraft am Stator genauer und einfacher erfolgen.

Auch ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass die Verbindungsvorrich- tung als Federstütze oder als Pendellager ausgebildet ist. Somit kann in einfacher Weise eine pendelnde Lagerung des Stators durch die Verbindungsvorrichtung er- möglicht werden.

Insbesondere kann die elektrische Maschine, vorzugsweise der Stator, an einem Rahmenelement, vorzugsweise einem Pendellagergehäuse, fixiert sein, wobei be- vorzugt das Rahmenelement starr an einem Grundkörper befestigt ist. Bspw. kann der Stator der elektrischen Maschine über die Verbindungsvorrichtung und/oder über das Rahmenelement beweglich und/oder pendelnd am Grundkörper gelagert sein und/oder über die zwei Messvorrichtungen beweglich und/oder pendelnd am Grund- körper gelagert sein, um ggf. über die Messvorrichtungen Drehmomente zu erfassen, welche durch das Fahrzeug auf die elektrische Maschine abgegeben werden.

Es ist ferner bei dem erfindungsgemäßen Prüfstand möglich, dass die Messvorrich- tungen jeweils als separat voneinander messende Zugkraftmesssysteme, vorzugs- weise als Drehmomentstützen, ausgeführt sind, vorzugsweise jeweils mit wenigstens einem Sensor als Zugkraftsensor. Insbesondere können die Messvorrichtungen un- abhängig voneinander die Messung durchführen, also autonom voneinander ausge- führt sein. Dies hat den Vorteil, dass eine zu messende Gesamtkraft, welche auf die Messvorrichtungen wirkt, auf die jeweiligen Messvorrichtungen aufgeteilt werden kann. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Kraftmessung bei einem Stator einer elektrischen Maschine, insbesondere bei einem Prüfstand, vorzugsweise einem erfindungsgemäßen Prüfstand, wobei bevorzugt der Stator durch zwei Mess- vorrichtungen beidseitig am Stator gestützt wird.

Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden, vorzugsweise nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge, wobei einzelne Schritte auch wiederholt werden können:

- Erfassen eines ersten Signals einer ersten Messvorrichtung,

- Erfassen wenigstens eines zweiten Signals wenigstens einer zweiten Mess- vorrichtung,

- Bilden eines Differenzsignals aus dem ersten und dem wenigstens zweiten Signal, wobei das Differenzsignal für die Kraftmessung spezifisch ist.

Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Prüfstand beschrieben worden sind. Zudem kann das Verfahren geeignet sein, einen erfindungsgemäßen Prüfstand zu betreiben.

Bevorzugt kann die Erfassung des ersten und wenigstens eines zweiten Signals der- art erfolgen, dass die Signale jeweils für eine Zugkraft und/oder Druckkraft in rotato- rischer Richtung spezifisch sind, insbesondere sodass nur eine Zugkraft und/oder Druckkraft in rotatorischer Richtung gemessen wird. Dies kann durch die Anpassung der Lagerung und Zugkraftmessung insbesondere durch die Messvorrichtungen er- möglicht werden. Eine Kraftmessung in zusätzlicher Richtung oder Lagerung mit mehreren Freiheitsgraden ist ggf. nicht erforderlich.

Ebenfalls unter Schutz gestellt ist eine (Mess-) Anordnung, welche wenigstens zwei Messvorrichtungen zur beidseitigen Stützung eines Stators durch die Messvorrich- tungen aufweist, um eine Kraftmessung bei dem Stator bereitzustellen. Insbesondere sind hierbei die wenigstens zwei Messvorrichtungen gemäß den Messvorrichtungen bei einem erfindungsgemäßen Prüfstand und/oder erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Be- schreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, ein- schließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Prüfstands,

Figur 2 eine Darstellung einer Messanordnung zur Visualisierung eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens,

Figur 3 eine weitere Darstellung einer Messanordnung,

Figur 4 eine Darstellung einer Flysteresekurve.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen ver- wendet.

In Fig. 1 ist schematisch ein Prüfstand 1 gezeigt, welcher eine Laufrolle 3 umfasst. Die Laufrolle 3 wird durch eine elektrische Maschine 5 angetrieben, welche hierzu über eine Motorwelle 2 mit der Laufrolle 3 in Wirkverbindung steht. Weiter umfasst die elektrische Maschine 5 einen Rotor und einen Stator 20, wobei der Stator 20 pendelnd in einem Rahmenelement 40 gelagert ist. Hierzu kann eine Verbindungs- Vorrichtung 10, vorzugsweise eine Lagervorrichtung 10, bevorzugt ein Pendellager 10, vorgesehen sein, welche den Stator 20 mit dem Rahmenelement 40 beweglich verbindet. Bspw. ist hierbei das Rahmenelement 40 als Pendellagergehäuse 50 aus- gebildet, und fest mit einem Grundkörper 60 verbunden. Somit ist der Stator 20 über die Verbindungsvorrichtung 10 mit dem Grundkörper 60 pendelnd verbunden. Des Weiteren ist eine Rotationsachse R gekennzeichnet, welche bspw. eine erste Haupt- seite A von einer zweiten Hauptseite B trennt. Eine weitere bewegliche Verbindung des Stators 20 mit dem Grundkörper 60 kann über zwei Messvorrichtungen 200, insbesondere Zugkraftmesseinheiten 200, erzielt werden. So ist eine erste Messvorrichtung 201 und eine zweite Messvorrichtung 202 gezeigt, welche an zwei unterschiedlichen, gegenüberliegenden (Haupt-) Seiten des Stators 20 angeordnet sind, um den Stator 20 als Drehmomentstützen 300 zu stüt- zen, und somit Kräfte des Stators 20 aufzunehmen (wie eine schematisch dargestell- te Messkraft Fm). Durch die beidseitige Anordnung kann eine ggf. auftretende Quer- kraft durch eine Belastung mit einer Zugkraft Fz reduziert werden.

Insbesondere umfassen die Messvorrichtungen 200 jeweils einen Sensor 210, d. h. einen ersten Sensor 211 der ersten Messvorrichtung 201 und einen zweiten Sensor 212 der zweiten Messvorrichtung 202. Des Weiteren kann eine Vorspannung Fv bei den Messvorrichtungen 200 vorgesehen sein, um die Messung weiter zu verbessern. Das Rahmenelement 40 und die Messvorrichtungen 200 können fest, insbesondere starr, mit dem Grundkörper 60 verbunden sein, sodass ein Drehmoment Mt des Sta- tors 20 relativ zum Grundkörper 60 durch eine Kraftmessung der Messvorrichtungen 200 erfassbar ist.

In Fig. 2 ist beispielhaft eine Messanordnung gezeigt. Dabei ist der erste Sensor 211 und der zweite Sensor 212 zu sehen, welche jeweils mit einer zugehörigen Auswer- teeinheit 500, insbesondere einem Differenzverstärker 500, elektrisch verbunden sein können. Die Sensoren 210, insbesondere Kraftsensoren, können dabei gemein- sam durch die Auswerteeinheiten 500 zu einem Differenzsignal 400 ausgewertet werden. Hierzu können die jeweils zugeordneten Auswerteeinheiten 500 mit einer weiteren Auswerteeinheit 500 und/oder einem Differenzverstärker und/oder einem Mehrkanalverstärker verbunden sein. Auch kann die Bildung des Differenzsignals 400 ggf. softwareseitig erfolgen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Differenzsignal 400 auch durch eine Verschal- tung der Sensoren 210 möglich sein (siehe hierzu Fig. 3). Bspw. können die Senso- ren 210 als Messbrücken ausgebildet sein, wobei die Anzahl der Messbrücken nicht beschränkt ist und sich ggf. erweitern lässt. Durch die Einbaulage der Sensoren 210 und die Auswertung mit Differenzverstär- kern 500 ergibt sich zusätzlich zur Hysteresekompensation eine„Gleichtaktunterdrü- ckung“ für Störgrößen, welche beide Sensoren 210 betreffen.

In Fig. 4 ist schematisch eine Hysteresekurve für ein erstes Signal 401 eines ersten Sensors 211 und für ein zweites Signal 402 eines zweiten Sensors 212 gezeigt, wo- bei die Signalausgabe der Sensoren 210 bei unterschiedlicher Belastung (-100% bis +100%) dargestellt ist. Exemplarisch ist auch eine Vorspannung Fv in Höhe von 50% eingezeichnet (Verschiebung des Nullpunktes beider Sensoren 210 auf +50% Nenn- last). Insbesondere wird durch die Vorspannung Fv die Nullpunkthysterese vermie- den und die Sensoren 210 im positiven Quadranten betrieben. Im Idealfall ergibt sich daraus bei zwei identischen Hysteresekurven 401 , 402 von dem ersten Sensor 211 und zweiten Sensor 212 eine ideale Gerade 400. Bspw. reduziert sich die Gesamt- hysterese auf die Differenz der beiden Hysteresekurven.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können ein- zelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Prüfstand

2 Motorwelle

3 Laufrolle

5 elektrische Maschine

10 Verbindungsvorrichtung

20 Stator, Motorstator

40 Rahmenelement

50 Pendellagergehäuse

60 Grundkörper

200 Messvorrichtung, Zugkraftmesseinheit

201 erste Messvorrichtung, erste Zugkraftmesseinheit

202 zweite Messvorrichtung, zweite Zugkraftmesseinheit

210 Sensoren

211 erster Sensor

212 zweiter Sensor

300 Drehmomentstütze

400 Differenzsignal

401 erstes Signal

402 zweites Signal

500 Auswerteeinheit, Differenzverstärker

Fm Mess kraft

Fv Vorspannung

Fz Zugkraft