ES3036790T3

ES3036790T3 - Intravascular blood pump having multilayer coreless coils

Info

Publication number: ES3036790T3
Application number: ES20740444T
Authority: ES
Inventors: Jimpo Wang
Original assignee: Abiomed Inc
Current assignee: Abiomed Inc
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2025-09-24
Anticipated expiration: 2040-06-23
Also published as: IL289207A; CA3143977A1; AU2020301156A1; TWI879673B; US12364854B2; EP4583381A3; EP3990047A1; JP2025026872A; TW202448545A; IL289207B1; EP3990047B1; US11648389B2; DK3990047T3; US12011583B2; JP7582983B2; WO2020263815A1; EP4583381A2; KR20220030269A; DE112020003119T5; US20230310835A1

Abstract

Se proporciona una bomba de sangre intravascular para su inserción en el corazón del paciente. La bomba comprende un motor de imán permanente sin ranuras alojado en una carcasa. El motor tiene p pares de polos magnéticos y n fases, donde p es un entero mayor que cero y n es un entero >= 3. El motor comprende un estator que se extiende a lo largo del eje longitudinal de la carcasa y que cuenta con dos bobinas np, enrolladas para formar dos bobinas por fase y par de polos magnéticos. El estator comprende devanados interno y externo, cada uno con bobinas np conectadas eléctricamente de modo que la corriente que circula por ellas tenga la misma dirección. Las bobinas del devanado externo están dispuestas sobre la superficie exterior de las bobinas del devanado interno. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba de sangre intravascular con bobinas sin núcleo de múltiples capas

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Patente provisional US-62/868,530, presentada el 28 de junio de 2019.

SECTOR TÉCNICO

La presente tecnología se refiere a sistemas de bombas de sangre intravasculares con un motor de imán permanente y un estátor que tiene bobinas.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Las bombas de sangre intravasculares, tales como la bomba Impella® de Abiomed, Inc. de Danvers, MA, se están convirtiendo rápidamente en el estándar actual para dispositivos de ayuda ventricular. La gama de bombas Impella® comprende actualmente la bomba Impella 2.5®, la bomba Impella 5.0®, la bomba Impella CP® y la bomba Impella LD®. Estas bombas se introducen en el paciente por vía percutánea a través de un solo punto de acceso (por ejemplo, acceso radial, acceso femoral o acceso axilar), de tal manera que el cabezal de la bomba puede ser colocado en el ventrículo izquierdo del corazón del paciente mediante catéteres de pequeño diámetro (6-7 Fr). El cabezal de la bomba comprende un motor eléctrico que incluye un estátor configurado para interactuar magnéticamente con un rotor para la rotación del mismo, de lo que resulta un flujo volumétrico de sangre a través del rotor y, por consiguiente, a través del corazón del paciente. Actualmente, la bomba Impella® es capaz de suministrar sangre a caudales comprendidos entre aproximadamente 1,0 y aproximadamente 6,0 litros por minuto (lpm). No obstante, con el aumento del uso de Impella® en un número cada vez mayor de procedimientos quirúrgicos, cada vez hay una mayor demanda en cuanto a la necesidad de aumentar por encima de estos niveles los caudales sanguíneos producidos. Esto significa esencialmente que se requiere una mayor velocidad del rotor en el motor eléctrico. No obstante, debido a los pequeños tamaños geométricos involucrados, aumentar la velocidad del rotor tiene varias implicaciones, que pueden afectar al funcionamiento de las bombas de un tamaño tan pequeño. Por ejemplo, aumentar la velocidad del rotor puede implicar un aumento en la generación de calor (calentamiento por efecto Joule) en el interior del motor eléctrico. Puesto que el dispositivo es introducido percutáneamente en el corazón, cualquier aumento de este tipo en la generación de calor puede tener efectos desastrosos. Otro factor a considerar es la carga resistiva aplicada al dispositivo, en el que cualquier modificación en el motor eléctrico para conseguir un mayor caudal puede conducir a una mayor pérdida resistiva.

Se han usado varias técnicas para aumentar la constante de par de torsión y/o la eficiencia de un motor, que incluyen aumentar el número de espiras de devanado y la densidad de empaquetamiento de las bobinas dentro del motor. Sin embargo, dichas topologías están limitadas por las limitaciones impuestas a los motores tales como el tamaño del motor (por ejemplo, diámetro y/o longitud). Esto ha llevado a la implementación de métodos de posprocesamiento, por ejemplo, la compresión mecánica de las bobinas, para ajustarse a las limitaciones de las dimensiones del motor; sin embargo, dichos procedimientos han puesto en riesgo la fiabilidad del motor, por ejemplo, dañando el aislamiento de los alambres que forman la bobina, lo que provoca cortocircuitos.

Dados los inconvenientes del estado de la técnica actual como los identificados anteriormente, existe una necesidad significativa de aumentar el caudal producido por los motores eléctricos, manteniendo o aumentando simultáneamente la eficiencia del motor. La Patente CN 107 104570 A da a conocer un motor sin ranuras para una bomba de sangre implantable de flujo axial.

BREVE RESUMEN

La invención da a conocer una bomba de sangre intravascular y un procedimiento para formar un estátor para ser utilizado en un motor de imán permanente sin ranuras de una bomba de sangre intravascular, que comprenden respectivamente las características o pasos de las reivindicaciones independientes.

En el presente documento se dan a conocer dispositivos para abordar diversos problemas e inconvenientes de la técnica actual, tales como los identificados anteriormente. Más concretamente, en el presente documento se dan a conocer bombas de sangre intravasculares para su introducción en el corazón de un paciente. La bomba de sangre comprende un alojamiento alargado que tiene un extremo proximal conectado a un catéter y un extremo distal acoplado a la bomba, teniendo el alojamiento un eje longitudinal. La bomba de sangre también comprende un motor de imán permanente sin ranuras contenido en el interior del alojamiento, teniendo el motorppares de polos magnéticos ynfases, en dondepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3. El motor comprende un estátor que se extiende a lo largo del eje longitudinal del alojamiento y tiene2npbobinas devanadas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos de imán permanente. El estátor comprende un devanado interior que comprendenpbobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición siguiendo la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El estátor también comprende un devanado exterior que también comprendenpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanado exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos siguiendo la sección transversal del estátor. En el estátor, las bobinas de la misma fase por cada par de polos están conectadas de tal manera que la corriente que fluye a través de las bobinas va en el mismo sentido. Los devanados de bobina descritos en el presente documento están formados a partir de alambre magnético. Los alambres magnéticos son bien conocidos por un experto en la materia y no se describen en detalle en el presente documento. Además, el motor comprende un imán soportado para la rotación mediante interacción magnética con el estátor, lo que facilita el flujo de sangre a través de la bomba. En otra realización, se da a conocer un motor eléctrico de imán permanente sin ranuras que tieneppares de polos magnéticos ynfases, en quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3, teniendo el motor un eje longitudinal. El motor comprende un estátor que se extiende a lo largo del eje longitudinal del alojamiento y tiene2npbobinas devanadas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos de imán permanente. El estátor comprende un devanado interior que comprendenpbobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición siguiendo la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El estátor también comprende un devanado exterior que comprende asimismonpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanador exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos siguiendo la sección transversal del estátor. En el estátor, las bobinas de la misma fase por cada par de polos están conectadas de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido. Además, el motor comprende un imán soportado para la rotación mediante interacción magnética con el estátor, lo que facilita la rotación del rotor.

En algunas implementaciones, el devanado exterior comprende, como mínimo, el mismo número de espiras de devanado que el devanado interior. En ciertas implementaciones, cada bobina comprende dos capas de alambres magnéticos, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor. En algunas implementaciones, los alambres magnéticos de cada bobina están dispuestos uno junto a otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de la bobina. En otras implementaciones, el devanado interior de las bobinas establece una base uniforme sobre la cual está superpuesto el devanado exterior de las bobinas. En otras implementaciones, las bobinas de una fase están conectadas a las bobinas de las otras fases bien en una configuración en estrella o en triángulo. En algunas implementaciones, las bobinas de cada fase están conectadas en serie o en paralelo.

En ciertas implementaciones, las2npbobinas comprenden uno cualquiera de devanados helicoidales, devanados rómbicos, devanados convencionales, y devanados híbridos. En otras implementaciones, el motor comprende una máquina trifásica con un par de polos. En otras implementaciones, el motor comprende una máquina bipolar de seis bobinas, abarcando cada bobina 120 grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor. En algunas implementaciones, el rotor bombea sangre a una velocidad comprendida entre aproximadamente 1,0 lpm y aproximadamente 6,0 lpm. En otras implementaciones, la bomba puede ser introducida en el ventrículo derecho del corazón del paciente. En otra implementación, la bomba puede ser introducida en el ventrículo izquierdo del corazón del paciente.

La disposición de2npbobinas devanadas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos en un devanado doble que comprendenpbobinas en un devanado interior ynpbobinas en un devanado exterior permite usar más alambres dentro del espacio disponible en el interior del motor eléctrico, lo que permite un mejor aprovechamiento del diseño del espacio del motor. Esto mejora la eficiencia del motor en comparación con motores que usan estátores de devanado simple.

En otra realización, se da a conocer un procedimiento para formar un estátor para su utilización en un motor de imán permanente sin ranuras, teniendo el motorppares de polos magnéticos ynfases, en quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3, extendiéndose el estátor longitudinalmente y comprendiendo2npbobinas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos de imán permanente. El procedimiento comprende formar un devanado interior que comprendenpbobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El procedimiento comprende por tanto formar un devanado exterior que también comprendenpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanado exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor. A continuación, el procedimiento comprende conectar eléctricamente las bobinas de la misma fase por cada par de polos, de tal manera que la corriente circule a través de las bobinas en el mismo sentido.

En algunas implementaciones, el procedimiento comprende además formar el devanado exterior de tal manera que el devanado exterior comprenda, como mínimo, el mismo número de espiras de devanado que el devanado interior. En ciertas implementaciones, el procedimiento también comprende formar las bobinas de tal manera que cada bobina comprende dos capas de alambres magnéticos, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor. En otras implementaciones, los alambres magnéticos en cada bobina están dispuestos uno junto a otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de la bobina correspondiente. Esto proporciona una disposición ordenada de forma precisa y compacta de los alambres magnéticos en las bobinas del estátor, lo que conduce a un grosor mínimo de bobina, lo cual no requiere compresión mecánica para encajar en el yugo de un motor eléctrico. El estátor es la combinación de las bobinas y el yugo. El grosor del estátor es el grosor combinado del grosor de la bobina y el grosor del yugo. El grosor de la bobina descrito en el presente documento excluye el grosor del yugo. La disposición ordenada de forma precisa y compacta de las bobinas mejora la fiabilidad del estátor de devanado doble, ya que no hay riesgo en relación con la integridad del aislamiento alrededor de los alambres que forman el devanado. Este grosor de bobina mínimo también permite usar un imán del rotor de mayor tamaño y/o un yugo de acero magnético más grueso en el motor eléctrico, lo que permite que el motor alcance una mayor eficiencia en comparación con los motores que emplean estátores en los que los alambres magnéticos de múltiples capas están devanados de forma aleatoria.

En algunas implementaciones, el procedimiento comprende la conexión de las bobinas de una fase a las bobinas de otras fases en una configuración en estrella o en triángulo. En ciertas implementaciones, el procedimiento comprende conectar las bobinas de cada fase bien en serie o bien en paralelo. En otras implementaciones, el procedimiento comprende formar las2npbobinas usando un patrón de devanado de la bobina seleccionado entre uno cualquiera de: helicoidal, rómbico, convencional e híbrido. En algunas implementaciones, el estátor es adecuado para el uso en un motor que tenga tres fases y un par de polos. En ciertas implementaciones, el estátor es adecuado para la utilización en un motor de seis bobinas con un par de polos, abarcando cada bobina 120 grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los objetivos anteriores y otros objetivos y ventajas serán evidentes tras considerar la siguiente descripción detallada, considerada en combinación con las figuras adjuntas, en las que los caracteres de referencia similares se refieren a partes similares en general, y en las que:

la figura 1 muestra una sección transversal ilustrativa de una bomba de sangre intravascular, según una realización de la presente divulgación; las figuras 2A a 2D muestran patrones de devanado ilustrativos para las espiras individuales de una bobina, tal como son conocidos en la técnica que puede ser empleada en la bomba de sangre de la figura 1;

las figuras 2E a 2H muestran patrones de devanado de bobina completos ilustrativos formados por bobinas que tienen las espiras individuales mostradas en las figuras 2A a 2D,

la figura 3 muestra una sección transversal ilustrativa de un estátor de devanado simple de tres fases, estando cada fase implementada con una bobina helicoidal simple, para su utilización en la bomba de sangre de la figura 1;

la figura 4 muestra una sección transversal ilustrativa de un estátor de devanado doble de tres fases, estando cada fase implementada con una bobina helicoidal doble, según una realización de la presente divulgación, para el uso en la bomba de sangre de la figura 1;

la figura 5 muestra una sección transversal ilustrativa del estátor de la figura 4 usado en la bomba de sangre de la figura 1, según una realización de la presente divulgación;

la figura 6A muestra un diagrama de circuitos ilustrativo que muestra las conexiones de los cables conductores en el estátor de devanado simple de la figura 3;

la figura 6B muestra un diagrama de circuitos ilustrativo que muestra las conexiones de los cables conductores en el estátor de devanado doble de la figura 4, en el que las bobinas de la misma fase están conectadas en serie, según una realización de la presente divulgación;

la figura 6C muestra un diagrama de circuitos ilustrativo que muestra las conexiones de los cables conductores en el estátor de devanado doble de la figura 4, en la que las bobinas de la misma fase están conectadas en paralelo, según una realización de la presente divulgación;

la figura 7 muestra una sección transversal ilustrativa de la bomba de sangre de la figura 1 que utiliza un estátor de devanado doble para un motor eléctrico que tiene tres fases y dos pares de polos, según una realización de la presente divulgación;

la figura 8 muestra una sección transversal ilustrativa de la bomba de sangre de la figura 1 que utiliza un estátor de devanado doble para un motor eléctrico que tiene cinco fases y un par de polos, según una realización de la presente divulgación;

la figura 9A muestra un estátor ilustrativo de múltiples capas devanado de forma aleatoria con una secuencia de devanado de alambre usada en la formación del mismo;

la figura 9B muestra el estátor ilustrativo de devanado doble de la figura 4 con una secuencia de devanado de alambre utilizada en la formación del mismo, según una realización de la presente divulgación;

la figura 10A muestra una imagen del estátor de múltiples capas devanado de forma aleatoria que utiliza la secuencia de devanado de alambre de la figura 9A;

la figura 10B muestra una imagen del estátor de devanado doble formado utilizando la secuencia de devanado de alambre de la figura 9B, según una realización de la presente divulgación, y

la figura 11 muestra un diagrama de flujo ilustrativo de un procedimiento para formar los estátores de devanado doble de las figuras 4 y 9B, según una realización de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Las realizaciones de la presente divulgación son descritas en detalle haciendo referencia a las figuras de los dibujos, en las que los números de referencia similares identifican elementos similares o idénticos. Se debe entender que las realizaciones dadas a conocer son meros ejemplos de la divulgación, que se pueden realizar de diferentes formas. Las funciones o construcciones bien conocidas no se describen en detalla para evitar complicar la presente divulgación con detalles innecesarios. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos dados a conocer en el presente documento no se deben interpretar como limitativos, sino simplemente como base para las reivindicaciones y como base representativa para enseñar a un experto en la materia a emplear de diversas maneras la presente divulgación en prácticamente cualquier estructura adecuadamente detallada.

Para proporcionar una comprensión global de los dispositivos descritos en el presente documento, se describirán ciertas realizaciones ilustrativas. Si bien las realizaciones y características descritas en el presente documento están descritas específicamente para su utilización en relación con bombas de sangre intravasculares, se comprenderá que todos los componentes y demás características que se describen a continuación pueden ser combinados entre sí de cualquier manera adecuada, y pueden ser adaptados y aplicados a otros tipos de procedimientos que requieran motores eléctricos eficientes.

Los dispositivos y procedimientos descritos en el presente documento se refieren a una bomba de sangre intravascular para su introducción en el corazón de un paciente. La bomba de sangre comprende un alojamiento alargado que tiene un extremo proximal conectado a un catéter y un extremo distal conectado a la bomba, teniendo el alojamiento un eje longitudinal. La bomba de sangre también comprende un motor de imán permanente sin ranuras contenido en el interior del alojamiento, teniendo el motorppares de polos magnéticos ynfases, en los quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3. El motor comprende un estátor que se extiende a lo largo del eje longitudinal del alojamiento y tiene2npbobinas devanadas para formar dos bobinas por fase y par de polos del imán permanente. El estátor comprende un devanado interior que comprendenpbobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El estátor también comprende un devanado exterior que asimismo comprendenpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanado exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor. En el estátor, las bobinas de la misma fase por cada par de polos pueden estar conectadas en serie o en paralelo, de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido. Además, el motor comprende un imán soportado para su rotación mediante interacción magnética con el estátor, lo que facilita el flujo de sangre a través de la bomba.

La bomba de sangre intravascular de la presente divulgación emplea un motor eléctrico con un estátor único. Dicho estátor comprende una bobina de devanado doble (o de cuatro capas), lo que conduce a un aprovechamiento mejorado del espacio de diseño del motor. Esto tiene ventajas en el uso de alambre de cobre por parte del motor en comparación con un estátor que comprende una bobina de devanado único (o de dos capas), lo que en consecuencia aumenta considerablemente la capacidad del par de torsión del motor. El estátor también permite al motor alcanzar una constante de motor más elevada y una mayor eficiencia de motor. Cabe señalar que, debido a la geometría fija del motor, cuando se implementa el estátor de devanado doble en lugar del estátor de devanado simple, es necesario usar un imán más pequeño y/o un yugo más delgado debido a las bobinas de estátor más gruesas. Por consiguiente, el número de alambres magnéticos en el estátor de devanado doble conlleva el inconveniente de utilizar un imán más pequeño para el rotor y/o reducir el grosor del yugo. Esto lleva a una densidad de flujo magnético inferior. Sin embargo, el efecto de más alambres magnéticos compensa con creces la densidad de flujo magnético reducido del imán de rotor más pequeño y el yugo magnético más delgado. En algunas implementaciones, con el fin de mantener una resistencia de bobina comparable con el estátor de devanado simple, se pueden usar alambres magnéticos más gruesos en el estátor de devanado doble. Un estátor de este tipo de devanado doble comprende dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos, conectadas en la configuración mencionada anteriormente. Esto proporciona un aumento en la constante del par de torsión del motor de aproximadamente del 20% a aproximadamente el 50% en comparación con las bombas de sangre que emplean un estátor de devanado único con una bobina por cada fase y por cada par de polos magnéticos. En ciertas implementaciones, la constante de par de torsión del motor puede aumentar en aproximadamente el 25%, aproximadamente el 30%, aproximadamente el 35%, aproximadamente el 40% o aproximadamente el 45%.

Además, los intentos convencionales de aumentar el número de alambres magnéticos en el estátor de un motor eléctrico han resultado en estátores de múltiples capas no uniformes. La disposición irregular de los alambres en dichos estátores lleva a un estátor devanado de forma aleatoria que resulta sobredimensionado, en particular en el grosor. Dichos estátores devanados de forma aleatoria frecuentemente requieren una compresión mecánica para reducir el grosor de las bobinas disminuyendo el diámetro de las bobinas y/o aumentando el diámetro interior de las bobinas antes de que puedan ser usadas en motores eléctricos. Por el contrario, el estátor de devanado doble según las realizaciones de la presente divulgación permite una disposición secuencial de alambres magnéticos en cada bobina del estátor, lo que resulta en un estátor que tiene bobinas que son más compactas. Debido a la bobina relativamente delgada en comparación con los estátores de múltiples capas devanados de forma aleatoria, los estátores de devanado doble no requieren o solo requieren una compresión mecánica mínima antes del uso, lo que preserva la integridad del aislamiento de los alambres para mejorar la fiabilidad de los motores.

A continuación, se incluye la descripción de un estátor usando los siguientes términos. El estátor comprende, como mínimo, un devanado, tal como, por ejemplo, un devanado interior y un devanado exterior, eléctricamente conectados entre sí. Cada uno de los devanados abarca 360° alrededor de la sección transversal del estátor. Además, cada uno de los devanados comprende una pluralidad de bobinas, tales como, por ejemplo, bobinas A, B y C para un motor eléctrico trifásico, dispuestas circunferencialmente de forma uniforme alrededor de toda la extensión de 360° del estátor. Por ejemplo, las bobinas A, B y C pueden abarcar cada una 120° alrededor de la sección transversal del estátor. Cada bobina comprende una pluralidad de espirasN.Por ejemplo, cada bobina puede comprender 65 espiras de devanado. Cada espira de lasNespiras comprende un alambre magnético con una parte de avance que se extiende longitudinalmente desde un extremo proximal hasta un extremo distal del devanado y una parte de retorno que se extiende desde el extremo distal hasta el extremo proximal. Cuando cada devanado (devanado interior o exterior), que se compone de las bobinas A, B y C, está completado, forma una bobina de dos capas. Por lo tanto, en total, el estátor de devanado doble forma una bobina de cuatro capas.

La figura 1 muestra una bomba de sangre intravascular 100 a modo de ejemplo para su introducción en el corazón de un paciente, según una realización de la presente divulgación. La bomba de sangre 100 comprende una unidad de motor 110 y una unidad de bombeo 120 dispuestas a lo largo de un eje longitudinal 105. La unidad de motor 110 comprende un motor eléctrico que incluye un estátor 140 y un rotor 150 contenidos en el interior de un alojamiento 112. El estátor 140 se extiende a lo largo de la unidad de motor 110 desde un extremo proximal 142 hasta un extremo distal 143, y comprende alambres 144 devanados en un patrón específico, cuyos detalles se proporcionarán más adelante. El estátor 140 define un lumen central 145 en el que está posicionado el rotor 150. El estátor 140 no tiene ranuras, de tal manera que los alambres 144 están enrollados sobre sí mismos, y no sobre un núcleo de estátor laminado. Los conductores de alimentación 146, 147 proporcionan las conexiones eléctricas necesarias externamente desde la bomba 100 hasta el estátor 140 para el funcionamiento de la unidad de motor 110. Cada uno de los alambres 144 puede tener un recubrimiento aislante (no mostrado) y, opcionalmente, el estátor 140 puede estar sobremoldeado con una resina epoxídica sintética (no mostrada tampoco).

En la figura 1, el estátor 140 y el alojamiento 112 están representados como componentes separados; no obstante, se debe comprender que el estátor 140 puede estar encapsulado en el interior del alojamiento 112 para formar un componente único. El alojamiento 112 comprende un extremo proximal 114 y un extremo distal 116. El extremo proximal 114 del alojamiento 112 está acoplado a un extremo distal 134 de un catéter 130, que puede comprender un tubo flexible. El catéter 130 comprende un lumen 132 que se extiende hacia el médico (es decir, proximalmente) para el control y el accionamiento de la bomba de sangre 100.

El rotor 150 comprende un imán 152 permanente que está soportado rotacionalmente alrededor de un árbol 153 en el interior del lumen 145 del estátor 140. El imán 152 puede ser un imán permanente cilíndrico 152 que rodea el árbol 153 en el interior de la unidad de motor 110. El árbol 153 se extiende desde la unidad de motor 110 hasta la unidad de bomba 120, y facilita la rotación de un impulsor 160 para el bombeo de sangre. En ciertas implementaciones, el rotor 150 puede comprender varios imanes permanentes fijados al árbol 153, o un imán electromagnético con sus propios devanados de rotor. Además, mientras que la figura 1 muestra el rotor 150 como giratorio en el interior del estátor 140, el motor eléctrico 110 puede ser configurado de tal manera que el estátor 140 se mantenga estacionario alrededor del árbol 153, y el rotor 150 esté configurado como un cilindro que gira alrededor del estátor 140. El árbol 153 se extiende a lo largo de la unidad de motor 110 y se introduce en un alojamiento 122 cilíndrico de la unidad de bomba 120. En algunas implementaciones, el árbol 153 puede ser hueco y comprender un lumen 154 para el paso de un alambre de guía, por ejemplo.

El extremo distal del árbol 153 está acoplado a un impulsor 160 situado en el interior del alojamiento 122 de la bomba. La interacción entre el estátor 140 y el rotor 150 de la unidad de motor 110 genera un par de torsión en el rotor 150, que provoca la rotación del árbol 153, lo que a su vez provoca la rotación del impulsor 160 en el alojamiento cilíndrico de la bomba 122. Cuando esto ocurre, la sangre es aspirada hacia la bomba a través de una abertura axial de entrada 124 para su transporte en la dirección axial, saliendo la sangre lateralmente de las aberturas 126 y fluyendo axialmente a lo largo del alojamiento 112. De esta manera, la bomba 100 genera un flujo de sangre hacia el interior del corazón del paciente.

El motor eléctrico también comprende un yugo 113 que está contenido en el interior del alojamiento 112. El yugo 113 transporta el flujo magnético producido por los polos de imán permanente del rotor 150. En algunos casos, el alojamiento 112 puede servir de yugo 113. Puesto que el yugo 113 es el componente más exterior del motor eléctrico, su diámetro interior limita el tamaño del estátor 140.

Las figuras 2A a 2D muestran patrones de devanado 210 a 213 a modo de ejemplo según una realización de la presente divulgación. En las figuras 2A a 2D, se muestran las estructuras de las espiras de devanado individuales de diferentes patrones de devanado, tales como los alambres 142 en la figura 1, sin embargo, se comprenderá que el estátor completo, tal como el estátor 140 en la figura 1, se obtendrá mediante la disposición axial y angular de una pluralidad de espiras de alambre alrededor de un eje longitudinal de la unidad de motor, tal como el eje longitudinal 105 en la figura 1. Las figuras 2E a 2H muestran los patrones de devanado de una bobina para un estátor completo, para cada uno de los tipos de devanado de una bobina de las figuras 2A a 2D, respectivamente. El eje horizontal de cada uno de los gráficos en las figuras 2E a 2H representa la posición angular a lo largo de la circunferencia del estátor correspondiente y el eje vertical representa la dimensión longitudinal del estátor correspondiente, desplazándose desde el extremo distal hasta el extremo proximal del estátor.

Las figuras 2A a 2D muestran patrones de devanado a modo de ejemplo para espiras individuales en bobinas empleadas en máquinas eléctricas. Los patrones de devanado en las figuras 2A a 2D pueden ser utilizados en la formación del estátor 140 de la unidad de motor 110 en la figura 1. La figura 2A muestra un patrón de devanado de bobina 210 individual, en el que cada alambre 214 de la bobina se extiende desde un extremo proximal 221, a lo largo de la longitud de la bobina, hasta un extremo distal 225. En el extremo distal 225, el alambre 214 sigue el perímetro externo del estátor durante 180 grados mecánicos, y vuelve al extremo proximal 221. Debido a que ambos puntos extremos del alambre 214 terminan en el extremo proximal 221, los patrones de devanado de la bobina 210 pueden enfrentarse a un problema de apilamiento de las espiras finales, puesto que cada uno de la pluralidad de cables conductores en el extremo proximal 221 del devanado de bobina 210 debe ser conectado eléctricamente al conductor o a los conductores de alimentación del estátor, lo que puede a su vez causar amontonamiento y problemas en las conexiones. Un patrón de devanado de bobina completo formado por bobinas que tienen las espiras mostradas en la figura 2A se muestra en la figura 2E. La figura 2B muestra un patrón de devanado de bobina 211 rómbico individual, en el que cada alambre 215 está dispuesto en una configuración curvada. A diferencia del patrón de devanado de bobina 210 en la figura 2A, el patrón de devanado de bobina rómbico comprende un alambre continuo que es devanado varias veces, con cada espira completa desplazada angularmente para formar el patrón de devanado de bobina completo, tal como se muestra en la figura 2F. La configuración curvada del patrón de devanado de bobina rómbico, cuando se adopta en un estátor, puede requerir el ensamblaje posterior de las bobinas de cada fase individual.

La figura 2C muestra un patrón de devanado de bobina 212 helicoidal individual, en el que cada alambre 216 está dispuesto en una configuración elíptica. El patrón de devanado de bobina 212 helicoidal es similar al patrón de devanado de bobina 211 rómbico de la figura 2B, pero sin la curvatura, lo que simplifica el proceso de devanado de la bobina. El devanado de bobina helicoidal es un devanado en una sola etapa que se puede formar fácilmente sin la necesidad de ninguna etapa de ensamblaje posterior. Un patrón de devanado de bobina completo que tiene el patrón de devanado de bobina helicoidal que se muestra en la figura 2C, se muestra en la figura 2G. La figura 2D muestra un patrón de devanado de bobina 213 híbrido individual que comprende un devanado de bobina que es una combinación del devanado de bobina, tal como se muestra en la figura 2A, y el devanado de bobina rómbico, tal como se muestra en la figura 2B. Un devanado de bobina híbrido de este tipo permite una relación óptima del par de torsión con respecto a la resistencia mediante el ajuste de la relación de aspecto de la horizontal con respecto a la vertical de la bobina. Un devanado de bobina completo que comprende los patrones de devanado de bobina híbridos que se muestran en la figura 2D, se muestra en la figura 2H.

La siguiente divulgación utiliza el patrón de devanado de bobina helicoidal individual de la figura 2C y el patrón de devanado de bobina completo asociado de la figura 2G, en los estátores respectivos. No obstante, se comprenderá que los estátores de la presente divulgación pueden emplear cualquiera de los patrones de devanado, tal como ha sido descrito en relación con las figuras 2A a 2D. Además, en algunas implementaciones de la presente divulgación, se puede emplear cualquier otro patrón de devanado.

Las figuras 3 y 4 muestran secciones transversales de estátores a modo de ejemplo para su utilización en un motor eléctrico, tal como el estátor 140 de la unidad de motor 110 en la figura 1. Las secciones transversales de los estátores mostrados en las figuras 3 y 4 están tomadas a lo largo de la línea X-X’, como se muestra en la figura 1. La figura 3 muestra un estátor 300 que comprende una bobina por cada fase y por cada par de polos magnéticos, para su utilización en un motor eléctrico trifásico que tiene un par de polos. Con esta disposición, el estátor 300 es un estátor de devanado simple (o un estátor de bobina de dos capas). En la presente divulgación, las tres fases del motor eléctrico se denominan fases A, B y C. En el estátor 300 de devanado simple, cada fase comprende una bobina: la bobina 310 (denominada “A”) para la fase A, la bobina 311 (denominada “B”) para la fase B y la bobina 312 (denominada “C”) para la fase C. Cada una de las bobinas 310 a 312 comprende un devanado que tiene una pluralidad deNespiras, en la queNes un número entero yN> 1, y cada bobina tiene el mismo número de espiras. Los devanados se forman con alambres que han sido devanados de una manera específica, tal como la que se describe en relación a las figuras 2A a 2D, de lo que resulta que cada bobina tiene un punto inicial y un punto final, tal como se indica mediante los cables conductores 320 a 325 en la figura 3. En algunas implementaciones, los devanados se forman a partir de alambres magnéticos con aislamiento. Se describirán realizaciones de la presente divulgación con respecto a estátores que tienen bobinas helicoidales como se muestran en las figuras 2C y 2G; no obstante, se comprenderá que se puede emplear cualquier tipo de devanado.

Como se ve en la figura 3, la distribución angular de las bobinas 310 a 312 es tal que están distribuidas uniformemente alrededor del estátor 300, donde cada bobina abarca 120 grados mecánicos alrededor de la circunferencia de la sección transversal del estátor 300. Mientras que el estátor 300 es utilizado en un motor eléctrico trifásico que tiene una bobina por cada par de polos magnéticos, en el caso de un motor eléctrico general que tienenfases yppares de polos magnéticos, cada bobina de un estátor de devanado simple que tiene una bobina por fase y por par de polos magnéticos, abarcaría 360/(np) grados mecánicos alrededor de la circunferencia de la sección transversal del estátor. Por lo que respecta a la distribución axial de las bobinas alrededor del eje longitudinal del estátor 300 de devanado simple, los devanados de las bobinas 310 a 312 están configurados de tal manera que cada uno está devanado desde el extremo proximal del estátor 300 (tal como el extremo proximal 142 del estátor 140 en la figura 1), extendiéndose longitudinalmente hacia el extremo distal (tal como el extremo distal 143 del estátor 140 en la figura 1) y volviendo al extremo proximal. De esta manera, cada una de las bobinas 310 a 312 del estátor 300 comprende de manera efectiva un devanado simple. En la configuración mostrada en la figura 3, los cables conductores para cada una de las bobinas 310 a 312 están situados en el extremo proximal del estátor 300 para su conexión con los conductores de alimentación del motor eléctrico, tales como los conductores de alimentación 146 y 147, tal como se muestra en la figura 1.

Cabe señalar que los cables conductores 320 a 325 para cada bobina 310 a 312 están situados en cada extremo de la extensión de las bobinas respectivas debido a la manera en la que se forma el estátor de devanado simple. Por ejemplo, la bobina A se forma devanando un alambre desde un primer extremo 320, a lo largo de la circunferencia del estátor, alrededor de la extensión de 120° de la bobina, en un primer sentido (por ejemplo, sentido antihorario) hasta el extremo de la extensión de la bobina donde el alambre magnético forma un segundo extremo 321. Además, en el estátor 300 de devanado simple, la bobina A está formada en su totalidad antes de formar las bobinas B y C.

La figura 4 muestra un estátor 400 que comprende dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos, para su uso en un motor eléctrico trifásico que tiene un par de polos, según una realización de la presente divulgación. Con esta disposición, el estátor 400 es un estátor de devanado doble (o un estátor de bobina de cuatro capas) y, cuando se implementa con el patrón de devanado de bobina helicoidal individual, tal como se representa en la figura 2C, el estátor 400 es un estátor de devanado helicoidal doble similar al devanado completo mostrado en la figura 2G. En el estátor 400, cada fase A, B y C del motor eléctrico trifásico comprende dos bobinas. Por consiguiente, la fase A comprende la bobina 410 (denominada “A1”) y la bobina 411 (denominada “A2”), la fase B comprende la bobina 412 (denominada “B1”) y la bobina 413 (denominada “B2”), y la fase C comprende la bobina 414 (denominada “C1”) y la bobina 415 (denominada “C2”). Además, tal como se muestra en la figura 4, el estátor 400 tiene un devanado interior que comprende las bobinas A1, B1 y C1, y un devanado exterior que comprende las bobinas A2, B2 y C2.

Haciendo referencia al estátor 300 de devanado simple en la figura 3, el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación es una bobina más gruesa, que puede tener un diámetro interior más pequeño y/o un diámetro exterior más grande que el estátor 300 de devanado simple. En algunas implementaciones se usan alambres magnéticos más gruesos en el estátor 400 de devanado doble en comparación con los alambres usados para el estátor 300 de devanado simple con el fin de mantener una resistencia de bobina comparable. Por consiguiente, si cada bobina 310 a 312 del estátor 300 de devanado simple comprende un devanado que tieneNespiras, en queNes un entero yN >1, las bobinas para cada fase A, B y C en el estátor 400 de devanado doble comprenden devanados que tienen desde aproximadamente 1,5N espiras hasta aproximadamente 2N espiras, teniendo cada bobina A1, B1 y C1 en el devanado interior el mismo número de espiras y teniendo cada bobina A2, B2 y C2 en el devanado exterior el mismo número de espiras. Sin embargo, debido al aumento de diámetro del estátor 400 de devanado doble, cabe señalar que cada una de las bobinas A2, B2 y C2 en el devanado exterior tiene un mayor número de espiras que cada una de las bobinas A1, B1 y C1 en el devanado interior. Cabe señalar que el estátor 400 de devanado doble es implementado con alambres magnéticos más gruesos para reducir la resistencia de la bobina, de lo que resulta que el estátor de devanado doble tenga desde aproximadamente 1,5N espiras hasta aproximadamente 2N espiras. Tal como se ha descrito anteriormente, las bobinas 410 a 415 están formadas cada una a partir de devanados helicoidales que tienen un punto inicial y un punto final, tal como se indica mediante los cables conductores 420 a 431 en la figura 4.

La distribución angular de las bobinas 410 a 415 es tal que están distribuidas uniformemente alrededor del estátor 400, en donde cada bobina abarca 120 grados mecánicos alrededor de la circunferencia de la sección transversal del estátor 400. Mientras que el estátor 400 es utilizado en un motor eléctrico trifásico que tiene dos bobinas por cada fase y cada par de polos magnéticos, para un motor eléctrico general que tienenfases yppares de polos magnéticos, el estátor 400 comprende un devanado interior y un devanado exterior. El devanado interior comprendenpbobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor. El devanado interior proporciona una superficie exterior sobre la cual están formadas las bobinas del devanado exterior. El devanado exterior también comprendenpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanado exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor.

El patrón de devanado de las bobinas A1, B1 y C1 individuales en el estátor 400 de devanado doble es el mismo que el de las bobinas A, B y C individuales en el estátor 300 de devanado simple. Sin embargo, en el estátor 400 de devanado doble, después de haberse formado el devanado interior, los devanados de las bobinas 411, 413, 415 que forman el devanado exterior están cada uno devanado sobre la superficie exterior de las bobinas 410, 412, 414 que forman el devanado interior, desde el extremo proximal del estátor 400, extendiéndose longitudinalmente hacia el extremo distal, y volviendo al extremo proximal. De esta manera, el devanado interior y el devanado exterior comprenden efectivamente dos capas de alambre cada uno, por lo que se denomina estátor de bobina de cuatro capas. Los cables conductores para cada una de las bobinas 410 a 415 están situados en el extremo proximal del estátor 400 para su conexión con los conductores de alimentación del motor eléctrico, tales como los conductores de alimentación 146 y 147, tal como se muestra en la figura 1.

Cabe señalar que los cables conductores 420-421, 424-425 y 428-429 para respectivamente las bobinas 410, 412, 414 del devanado interior y los cables conductores 422-423, 426-427 y 430-431 para respectivamente las bobinas 411, 413, 415 del devanado exterior, están situados en cada extremo de la extensión de las bobinas respectivas debido a la manera en la que se forma el estátor 400 de devanado doble. Por ejemplo, la bobina A1 se forma devanando la bobina desde un primer extremo 420, a lo largo de la circunferencia del estátor, alrededor de la extensión de 120° de la bobina, en un primer sentido (por ejemplo, sentido antihorario) hasta el extremo de la extensión de la bobina en donde el alambre magnético forma un segundo extremo 421. Después de formar la bobina A1 se forman las bobinas que comprenden el resto del devanado interior (es decir, las bobinas B1 y C1). La formación de las bobinas que comprenden el devanado exterior solo comienza una vez se ha formado completamente el devanado interior. Por consiguiente, las bobinas A2 B2 y C2 se forman después de haberse formado las bobinas A1, B1 y C1. La bobina A2 se forma devanando la bobina desde un primer extremo 422, a lo largo de la circunferencia del estátor, alrededor de la extensión de 120° de la bobina, en un primer sentido (por ejemplo, sentido antihorario) hasta el extremo de la extensión de la bobina donde el alambre magnético forma un segundo extremo 423. Después de formar la bobina A2 se forman las bobinas que comprenden el resto del devanado exterior. La secuencia de devanado de la presente divulgación lleva a un devanado en el que los alambres están ordenados de forma precisa para conseguir un estátor de bobina de cuatro capas que es tan compacto como sea posible. Esto preserva la integridad de los alambres que forman las bobinas respectivas, tal como se detallará en las siguientes secciones en relación con las figuras 9A-9B.

Cabe señalar que el estátor 400 de devanado doble tiene, como mínimo, el doble de grosor que el estátor 300 de devanado simple. Esto significa que el estátor 400 de devanado doble puede tener un diámetro interior más pequeño y/o un diámetro exterior más grande que el estátor 300 de devanado simple. Si se usa el estátor 400 de devanado doble en un motor eléctrico, se necesitarán un imán más pequeño y/o una culata más fina debido a las dimensiones fijas dentro del motor eléctrico. El imán más pequeño y/o el yugo más delgado reducen ambos la densidad de flujo magnético y, por consiguiente, ponen en riesgo la constante del par de torsión del motor y la eficiencia del motor. Sin embargo, la ventaja que supone el aumento del número de espiras de devanado de bobina en el interior del estátor 400 de devanado doble en comparación con el estátor 300 de devanado simple compensa el imán más pequeño y/o el yugo más delgado, de lo que resulta un aumento considerable de la constante del par de torsión del motor y la eficiencia del motor.

La figura 5 muestra una sección transversal 500 a modo de ejemplo del motor eléctrico 110 de la bomba de sangre 100 de la figura 1, empleando el estátor 400 de devanado doble en un motor eléctrico trifásico bipolar. Por motivos de claridad, los devanados que forman las bobinas 410 a 415 se omiten en la figura 5. La interacción de la corriente que circula en las bobinas del estátor 400 con la densidad de flujo magnético del rotor bipolar durante el funcionamiento se describirá haciendo referencia a la figura 5. Tal como se ha descrito en relación con la figura 1, el rotor 150 está en rotación constante cuando está en uso. La figura 5 representa la posición del rotor 150 en un instante en que se encuentra posicionado tal como se muestra. En la posición mostrada, el rotor 150 de imán permanente produce una densidad de flujo magnéticoBy cada una de las bobinas 410 a 415 transporta una corriente que se puede dirigir longitudinalmente (entrando en la página o saliendo de la página). Según la ley de fuerza de Lorentz, la interacción entre la densidad de flujo magnéticoBy la dimensión longitudinal del alambre que transporta la corrienteLen dirección perpendicular a la densidad de flujo magnéticoBgenera un par de torsiónTen el interior del rotor 150 para la rotación del mismo, gobernado por la ecuación:

Toc (Lz xBr),(1)

en la que z es una dirección paralela al eje longitudinal 105 del rotor 150,res una dirección radial de la densidad de flujo magnéticoBque es perpendicular al eje longitudinal 105 del rotor 150 y * representa el producto vectorial. Por consiguiente, el flujo de corriente en el estátor 400 produce la rotación del rotor 150 alrededor del eje longitudinal 105, lo que, a su vez, produce la rotación correspondiente del impulsor 160 acoplado al extremo distal del árbol 153 del rotor. Con una reducción marginal en la densidad de flujo magnéticoB, el estátor 400 descrito en el presente documento intenta aumentar considerablementeLcon el fin de incrementar la generación de par motor.

El estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación aumenta el número de espiras de devanado del motor eléctrico en comparación con un estátor de devanado simple duplicando el número de bobinas por fase. Sin embargo, tal como se analizará en relación con las figuras 9A-9B, el estátor de devanado doble de la presente divulgación no solo se refiere a duplicar el número de bobinas por fase. Más bien, el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación es formado usando una secuencia de devanado única, en la que los alambres que forman las bobinas del devanado interior se forman primero en un orden secuencial, después de lo cual se forman los alambres que forman las bobinas del devanado exterior sobre la superficie exterior del devanado interior, en un orden secuencial. Una secuencia de devanado de este tipo aumenta la densidad de empaquetamiento de las bobinas entre el diámetro exterior del rotor 150 y el diámetro interior del yugo 113. Por consiguiente, el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación aumenta considerablemente el componenteLde la ecuación (1), ya que aumenta el número de alambres que transportan corriente del estátor 400, y no requiere la reducción del tamaño del imán ni del grosor del yugo magnético.

Tal como se ha analizado brevemente en relación con la figura 1, el diámetro exterior de la bomba 100 está limitado por el diámetro interior del catéter usado para posicionar la bomba dentro del corazón del paciente. Actualmente, el diámetro interior máximo del catéter usado para la bomba Impella® es de aproximadamente 14 Fr. La dimensión x+ y zdel motor eléctrico, tal como se muestra en la figura 5, en la que x es el radio del rotor 150,yes el grosor de la bobina de estátor yzes el grosor del yugo 113, está por lo tanto limitada por el diámetro interior del catéter. Con el fin de aumentar la densidad de flujo magnéticoBen el motor, (i) se pueden usar imanes permanentes más grandes (es decir, mayor x), (ii) la bobina puede ser fabricada más delgada (es decir, menor y) y (iii) se puede usar un yugo más delgado (es decir, mayor z).

En relación con el diseño del estátor 400 de devanado doble, la densidad de flujo magnéticoBdel motor se reduce debido a las bobinas de estátor de devanado doble más gruesas (mayor y) y los imanes permanentes resultantes más pequeños (menor x) y/o el yugo más delgado (menor z) que se precisan debido a las limitaciones de espacio en el interior del catéter, en comparación con el estátor 300 de devanado simple. Esto disminuye el componenteBen la ecuación (1). Sin embargo, el aumento enLdebido al mayor número de espiras de devanado de las bobinas es mayor que la disminución enBpor las razones descritas anteriormente. El efecto neto es que aumenta el par de torsión generado en el rotor 150.

Las bobinas 310 a 312 en el estátor 300 de devanado simple y las bobinas 410 a 415 del estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación pueden ser conectadas eléctricamente en cualquier configuración para motores eléctricos, tal como, por ejemplo, una conexión en estrella o una conexión en triángulo. La figura 6A muestra las bobinas 310 a 312 del estátor 300 de devanado simple de la figura 3 conectadas en una configuración en estrella 600 a modo de ejemplo. Las bobinas 310 a 312 están representadas como sus resistencias RA, RB y RC, respectivamente. En la figura 6A (y las figuras 6B y 6C que siguen), “s” representa el cable conductor inicial de una bobina y “e” representa el cable conductor final de una bobina. En la configuración en estrella 600, el punto final “Ae” de la bobina 310, el punto final “Be” de la bobina 311 y el punto final “Ce” de la bobina 330 están conectados entre sí. El punto inicial “As” de la bobina 310, el punto inicial “Bs” de la bobina 311 y el punto inicial “Cs” de la bobina 312 están conectados a un conductor de alimentación, tal como los conductores de alimentación 146, 147 de la bomba de sangre 100 en la figura 1. De esta manera, cada rama de la configuración en estrella 600 comprende una sola carga correspondiente a las bobinas de cada fase del estátor 300 de devanado simple.

La figura 6B muestra una conexión eléctrica a modo de ejemplo de las bobinas del estátor 400 de devanado doble, según una realización de la presente divulgación. La figura 6B muestra las bobinas del estátor 400 conectadas en una configuración en estrella, en la que las bobinas para cada fase A, B y C están conectadas en serie. En este caso, las bobinas 410-411 están representadas respectivamente como las resistencias RA1 y RA2 para la fase A; las bobinas 412-413 están representadas respectivamente como las resistencias RB1 y RB2 para la fase B, y las bobinas 414-415 están representadas respectivamente como las resistencias RC1 y RC2 para la fase C. Tal como se ha mencionado anteriormente, el estátor 400 comprende bobinas dispuestas en un devanado interior y un devanado exterior. Las bobinas 410, 412, 414 del devanado interior comprenden cada unaNespiras, mientras las bobinas 411, 413 y 415 del devanado exterior comprenden cada una, como mínimo,Nespiras, en queNes el número de espiras en cada bobina del estátor 300, pudiendo ser el número total de espiras de devanado por cada fase en el estátor 400 de devanado doble de 1,5 a 2,0 veces mayor que el del estátor 300 de devanado simple. Por consiguiente, la resistencia eléctrica por cada fase del estátor 400 de devanado doble es mayor que la del estátor 300 de devanado simple. Cabe señalar que en algunas implementaciones se usan alambres magnéticos más gruesos en el estátor 400 de devanado doble para lograr una resistencia comparable en comparación con el estátor 300 de devanado simple.

Se sabe que la eficiencia del motor se puede deducir de la constante del motorKm,la cual, a su vez, se define como:

en quekTes la constante del par de torsión yRes la resistencia de la bobina. Además, se sabe que la constante del par de torsiónkTes el par de torsiónTpor unidad de corriente I, y, por consiguiente, la constante del par de torsión se puede determinar mediante la relación:

en queBes la densidad de flujo magnético yLes la longitud del alambre que transporta la corriente en una dirección perpendicular a la densidad de flujo magnético.

Tal como se ha analizado en relación con la figura 5, el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación aumenta la contribución deLen desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 2 veces, mientras reduce marginalmente la contribución deBal par de torsiónTgenerado en el rotor 150 debido a la mayory(bobinas más gruesas), la menor x (imán más pequeño) y/o la menorz(yugo más delgado) en comparación con el estátor 300 de devanado simple Según las ecuaciones (1) y (3), esto aumenta la constante del par de torsiónkTdel motor en aproximadamente el 20% hasta aproximadamente el 50%. En otras implementaciones, la constante de par de torsión del motor puede aumentar en aproximadamente el 25%, aproximadamente el 30%, aproximadamente el 35%, aproximadamente el 40% o aproximadamente el 45%. Además, a medida que aumenta el número de espiras por cada fase en el estátor 400 de devanado doble en comparación con el estátor 300 de devanado simple, se usa un alambre más grueso para alcanzar una resistencia de bobina comparable a la del estátor 300 de devanado simple. Por consiguiente, a partir de la ecuación (2), se espera que el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación aumente la constante del motorKmcon respecto a la del estátor 300 de devanado simple. Esto lleva a un aumento de la eficiencia del motor.

Tal como se muestra en el diagrama de conexiones de la figura 6B, cada rama de la configuración en estrella 650 comprende dos bobinas conectadas en serie, de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas de la misma fase va en el mismo sentido, es decir, las dos bobinas están conectadas de una manera en la que el punto final de una bobina está conectado al punto inicial de la otra bobina. Por ejemplo, en el caso de la fase A, las bobinas 410-411, representadas respectivamente por las resistencias RA1 y RA2, están conectadas de tal manera que el punto final “A1e” está conectado al punto inicial “A2s”. De manera similar, el punto final “B1e” de la boina 413 y el punto inicial “B2s” de la bobina 414 de la fase B, representados respectivamente por las resistencias RB1 y RB2, están conectados entre sí, y el punto final “C1e” de la bobina 414 y el punto inicial “C2s” de la bobina 415 de la fase C, representados respectivamente por las resistencias RC1 y RC2, están conectados entre sí. El punto inicial “A1s” de la resistencia RA1 de la bobina 410 en el caso de la fase A, el punto inicial “B1s” de la resistencia RB1 de la bobina 412 en el caso de la fase B y el punto inicial “C1s” de la resistencia RC1 de la bobina 414 en el caso de la fase C están conectados a un conductor de alimentación, tal como los conductores de alimentación 146, 147 de la bomba de sangre 100 en la figura 1. Además, el punto final “A2e” de la resistencia RA2 de la bobina 411 en el caso de la fase A, el punto final “B2e” de la resistencia RB2 de la bobina 413 en el caso de la fase B y el punto final “C2e” de la resistencia RC2 de la bobina 415 en el caso de la fase C están conectados entre sí.

El modo en que las bobinas 410 a 415 del estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación están conectadas es importante, puesto que determina cómo interactúan las bobinas 410 a 415 con la densidad de flujo magnético generada por el rotor 150 durante el funcionamiento del motor eléctrico. Con la configuración en estrella 650, tal como se representa en la figura 6B, el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A2. De manera similar, el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B2, y el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C2. Esto significa que las bobinas A1 y A2, que presentan el mismo sentido de corriente fluyendo a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. Además, las bobinas B1 y B2, que presentan el mismo sentido de corriente circulando a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. Además, las bobinas C1 y C2, que presentan el mismo sentido de corriente circulando a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. En efecto, las bobinas de cada fase en el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación tienen la misma polaridad del imán por cada par de polos del rotor.

La figura 6C muestra otra conexión eléctrica a modo de ejemplo de las bobinas en el estátor 400 de devanado doble, según una realización de la presente divulgación. En la figura 6C, las bobinas del estátor 400 están conectadas en una configuración en estrella 660, en la que las bobinas para cada fase A, B y C están conectadas en paralelo, de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido. Esto se puede ver en la figura 6C, en la que, en el caso de la fase A, las bobinas 410-411, representadas respectivamente por las resistencias RA1 y RA2, están conectadas de tal manera que los puntos finales “A1e” y “A2e” están conectados a los terminales de referencia centrales, mientras los puntos iniciales “A1s” y “A2s” están conectados a un conductor de alimentación. De manera similar, en el caso de la fase B, las bobinas 412-413, representadas respectivamente por las resistencias RB1 y RB2, están conectadas de tal manera que los puntos finales “B1e” y “B2e” están conectados a los terminales de referencia centrales, mientras los puntos iniciales “B1s” y “B2s” están conectados a un conductor de alimentación, y, en el caso de la fase C, las bobinas 414-415, representadas respectivamente por las resistencias RC1 y RC2, están conectadas de tal manera que los puntos finales “C1e” y “C2e” están conectados a los terminales de referencia centrales, mientras los puntos iniciales “C1s” y “C2s” están conectados a un conductor de alimentación.

Al igual que en la configuración 650 de la figura 6B, en la configuración en estrella 660, tal como se representa en la figura 6C, el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A2. De manera similar, el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B2, y el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C1 del estátor 400 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C2. Esto significa que las bobinas A1 y A2, que presentan el mismo sentido de corriente fluyendo a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. Además, las bobinas B1 y B2, que tienen el mismo sentido de la corriente que circula a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. Además, las bobinas C1 y C2, que presentan el mismo sentido de corriente fluyendo a través de ellas, ambas interactúan con el mismo polo del rotor. En efecto, las bobinas de cada fase en el estátor 400 de devanado doble de la presente divulgación tienen la misma polaridad del imán por cada par de polos del rotor.

La figura 7 muestra otro ejemplo de la sección transversal de un estátor 700 de devanado doble para su utilización en un motor eléctrico que tiene tres fases A, B y C, y dos pares de polos de imán permanente N1-S1 y N2-S2, según una realización de la presente divulgación. Según las definiciones generales mencionadas anteriormente, el motor eléctrico que utiliza el estátor 700 tienen= 3 yp= 2. Tal como se ha analizado en relación con el estátor 400 en la figura 4, el estátor 700 también comprende dos bobinas por fase y por par de polos magnéticos, de lo que resulta un total de 12 bobinas 710 a 721. En el estátor 700, debido a la presencia de dos pares de polos magnéticos en el motor eléctrico, cada fase A, B y C del motor eléctrico trifásico comprende dos bobinas. Por consiguiente, la fase A comprende las bobinas 710-713 (denominadas “A1”, “A2”, “A3” y “A4” respectivamente), la fase B comprende las bobinas 714-717 (denominadas “B1”, “B2”, “B3” y “B4” respectivamente) y la fase C comprende las bobinas 718-721 (denominadas “C1”, “C2”, “C3” y “C4” respectivamente). Tal como se muestra en la figura. 7, el estátor 700 comprende un devanado interior de bobinas y un devanado exterior de bobinas. El devanado interior comprende seis bobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360°/(np) =360°/(3)(2) = 60° alrededor de la sección transversal del estátor 700, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El devanado exterior también comprende seis bobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanador exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 60° alrededor de la sección transversal del estátor 700. Además, las bobinas de la misma fase por par de polos pueden estar conectadas en serie o en paralelo, de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido.

Al igual que con las bobinas del estátor 400, las bobinas 710 a 721 pueden estar conectadas eléctricamente en una configuración en estrella o en triángulo en la que (i) las bobinas 710 a 713 para la fase A están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase A de la conexión en estrella o en triángulo, (ii) las bobinas 714 a 717 para la fase B están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase B de la conexión en estrella o en triángulo, y (iii) las bobinas 718 a 721 para la fase C están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase C de la conexión en estrella o en triángulo. Con dicha conexión eléctrica, (i) el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas A1 y A3 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas A2 y A4, (ii) el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas B1 y B3 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas B2 y B4, y (iii) el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas C1 y C3 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de las bobinas C2 y C4. En resumen, la corriente que circula a través de las bobinas de la misma fase, circula en el mismo sentido, tanto si las bobinas de la misma fase están conectadas en serie como en paralelo.

En esta disposición, las bobinas A1 a A4 presentan el mismo sentido de corriente circulando a su través, en que las bobinas A1 y A3 interactúan, por ejemplo, con el polo S1, y las bobinas A2 y A4 interactúan, por ejemplo, con el polo S2 correspondiente de la misma polaridad que el polo S1, para producir la rotación del rotor. De forma similar, las bobinas B1 a B4 presentan el mismo sentido de corriente circulando a través de ellas, en que las bobinas B1 y B3 interactúan, por ejemplo, con el polo N1, y las bobinas A2 y A4 interactúan, por ejemplo, con el polo N2 correspondiente de la misma polaridad que el polo N1, para producir la rotación del rotor. Además, las bobinas C1 a C4 presentan el mismo sentido de corriente circulando a través de ellas, en que las bobinas C1 y C3 interactúan, por ejemplo, con el polo S2, y las bobinas C2 y C4 interactúan, por ejemplo, con el polo S1 correspondiente de la misma polaridad que el polo S2, para producir la rotación del rotor. Cabe señalar que las bobinas 710 a 721 pueden ser accionadas por un controlador de corriente continua de seis pasos, por ejemplo, que suministra corriente a las bobinas 710 a 721 alternativamente en pares de dos fases en un momento dado. Por consiguiente, las bobinas de cada fase generan un par de torsión en el rotor por turnos, de lo que resulta una rotación continua del rotor.

La figura 8 muestra otro ejemplo de una sección transversal de un estátor 800 de devanado doble para su utilización en un motor eléctrico que tiene cinco fases A, B, C, D y E, y un par de polos de imán permanente N-S, según una realización de la presente divulgación. Según las definiciones generales mencionadas anteriormente, el motor eléctrico que utiliza el estátor 800 tienen= 5 yp= 1. Tal como se explicó en relación con los estátores 400 y 700, el estátor 800 también comprende dos bobinas por fase y por par de polos magnéticos, de lo que resulta un total de 10 bobinas 810 a 819. La fase A comprende las bobinas 810-811 (denominadas “A1” y “A2” respectivamente), la fase B comprende las bobinas 812-813 (denominadas “B1” y “B2” respectivamente), la fase C comprende las bobinas 814-815 (denominadas “C1” y “C2” respectivamente), la fase D comprende las bobinas 816-817 (denominadas “D1” y “D2” respectivamente), y la fase E comprende las bobinas 818-819 (denominadas “E1” y “E2” respectivamente). Tal como se muestra en la figura. 8, el estátor 800 comprende un devanado interior de bobinas y un devanado exterior de bobinas. El devanado interior comprende cinco bobinas, en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360°/(np) = 360°/(5)(1) = 72° alrededor de la sección transversal del estátor 800, teniendo el devanado interior una superficie exterior. El devanado exterior también comprende cinco bobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanador exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 72° alrededor de la sección transversal del estátor 800. Además, las bobinas de la misma fase por par de polos están conectadas en serie o en paralelo, de tal manera que la corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido.

Al igual que con las bobinas de los estátores 400 y 700, las bobinas 810 a 819 pueden estar conectadas eléctricamente en una configuración en estrella o en triángulo en la que (i) las bobinas 810-811 para la fase A están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase A de la conexión en estrella o en triángulo, (ii) las bobinas 812-813 para la fase B están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase B de la conexión en estrella o en triángulo, (iii) las bobinas 814-815 para la fase C están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase C de la conexión en estrella o en triángulo, (iv) las bobinas 816-817 para la fase D están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase D de la conexión en estrella o en triángulo, y (v) las bobinas 818-819 para la fase E están conectadas en serie o en paralelo con el terminal inicial de una bobina conectado al terminal final de la bobina siguiente a lo largo de la ramificación para la fase E de la conexión en estrella o en triángulo. Con una conexión eléctrica de este tipo (i) el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A1 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina A2, (ii) el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B1 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina B2, (iii) el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C1 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina C2, (iv) el sentido de la corriente que circula a través de la bobina D1 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina D2, y (v) el sentido de la corriente que circula a través de la bobina E1 es el mismo que el sentido de la corriente que circula a través de la bobina E2.

En esta disposición, las bobinas A1-A2 presentan el mismo sentido de la corriente que circula a través de ellas, en las que las bobinas A1-A2 interactúan con el polo N, por ejemplo, en un instante determinado. De manera similar, las bobinas para cada una de las otras fases B a E interactúan con la misma polaridad del flujo magnético del rotor en un instante determinado, teniendo las bobinas para cada fase un mismo sentido que la corriente que circula a su través en dicho instante. Las bobinas 810 a 819 son accionadas por un controlador del motor que suministra corriente a las bobinas de múltiples fases en un momento dado. Por consiguiente, las bobinas de cada fase generan un par de torsión en el rotor por turnos, de lo que resulta una rotación continua del rotor.

La tabla 1 muestra datos representativos de dos bombas de sangre que tienen motores eléctricos con estátores de devanado helicoidal simple y devanado helicoidal doble respectivamente. Específicamente, el estátor de devanado helicoidal simple es similar al estátor 300 de devanado simple, tal como se ha descrito anteriormente, implementado con el tipo de devanado helicoidal, como el mostrado en la figura 2C. El estátor de devanado helicoidal doble es similar al estátor 400 de devanado doble, tal como se ha descrito anteriormente, también implementado con el tipo de devanado helicoidal, tal como el mostrado en la figura 2C. Tal como se puede observar, el estátor de devanado helicoidal doble tiene el resultado de un motor eléctrico con una resistencia de bobina aumentada de 5,40 Q/fase en comparación con la del estátor de devanado helicoidal simple, y con una constante de par de torsión aumentada de 1,236 x 10-3 Nm/A, es decir, un aumento del 40,5 % con respecto a la del estátor helicoidal simple. Los resultados en la tabla 1 confirman que el estátor de devanado doble según realizaciones de la presente divulgación reduce el calor por efecto Joule de la bobina en un 40%, mientras los motores que emplean dicho estátor de devanado doble producen el mismo par de torsión para accionar las bombas en comparación con los motores que usan un estátor de devanado simple. Cabe señalar que las bombas de sangre que emplean los estátores descritos anteriormente, que comprenden dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos, están configurados para funcionar con un caudal de aproximadamente 1,0 lpm y aproximadamente 6,0 lpm, en que “lpm” indica litros por minuto.

Tabla 1 Rendimiento de bombas de san re con diversas confi uraciones de bobina de estátor.

Tal como se ha descrito anteriormente, aumentar el número de alambres magnéticos de un estátor de devanado simple a un estátor de devanado doble reduce el calor por efecto Joule en la bobina para el mismo par de torsión de salida, por consiguiente, mejora la eficiencia general del motor. Sin embargo, la implementación convencional de aumentar el número de espiras de devanado se describirá en relación con la figura 9A. La figura 9A muestra un estátor 900 a modo de ejemplo, que tiene múltiples capas de alambres magnéticos, en el que la cantidad de cable conductor en el estátor 900 está aumentada de un estátor de una a dos capas. El estátor 900 es adecuado para ser utilizado en un motor eléctrico trifásico que tiene fases A, B y C. Al igual que en los estátores descritos anteriormente, la fase A comprende una bobina “A” la fase B comprende una bobina “B” y la fase C comprende una bobina “C”. Tal como se puede ver, la cantidad de cable conductor en cada bobina del estátor se aumenta simplemente aumentado el número de espiras de alambre magnético en cada bobina de forma aleatoria. En este caso, los alambres están devanados sin ninguna precisión o regularidad. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura. 9A, cada una de las bobinas A, B y C se forma mediante la colocación aleatoria de espiras de alambres magnéticos según los números tal como se muestran, iniciando en la espira 1 y finalizando en la espira 65. Dentro de cada bobina, las espiras están situadas de forma aleatoria sin ningún orden, ya que el objetivo es empaquetar el número específico de alambres magnéticos dentro de cada bobina. Por ejemplo, las espiras 1 a 4 son separadas unas de otras a medida que van siendo dispuestas para formar la bobina respectiva. Esto conduce a una colección aleatoria de alambres magnéticos en cada bobina, que representa un uso menor del espacio, ya que la ubicación aleatoria da lugar a grandes espacios 910 que se forman a medida que se forman las bobinas, por ejemplo, que pueden ser ocupados por espiras que son devanadas posteriormente en la secuencia de devanado. El uso ineficiente del espacio dentro de las bobinas respectivas tiene como resultado un estátor 900 grueso y sobredimensionado.

La figura 10A muestra un estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria a modo de ejemplo, formado usando la secuencia de devanado tal como se ha descrito en relación con la figura 9A. La disposición aleatoria de los alambres que forman el estátor 900 se puede ver en la figura 10A, en donde los alambres magnéticos son irregulares y están excesivamente superpuestos. Esto contribuye al patrón de devanado irregular de la superficie exterior del estátor, tal como se ve en la naturaleza de la superficie exterior del estátor mostrado en la figura 10A.

El estátor 900 de múltiples capas, devanado de forma aleatoria y sobredimensionado, da lugar a varios problemas. En primer lugar, el estátor deberá ser comprimido mecánicamente para cumplir con las limitaciones de espacio del estátor del motor. La compresión mecánica puede reducir el grosor del estátor 900, de modo que encaje en el yugo de un motor que tiene un diámetro interior fijo. Dicha compresión mecánica es un paso de procesamiento posterior, adicional, que será necesario después de la formación del estátor 900 de múltiples capas. En segundo lugar, la compresión mecánica pone en riesgo la integridad del aislamiento eléctrico de los alambres magnéticos dentro de cada bobina del estátor 900. Esto se debe a que la fuerza aplicada para la compresión mecánica del estátor de múltiples capas puede hacer que se dañe el aislamiento alrededor de cada alambre magnético. Dicho aislamiento dañado de los alambres magnéticos puede tener como resultado cortocircuitos dentro de las bobinas y/o entre ellas durante el funcionamiento. Se comprenderá que sin comprimir el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria, el tamaño de los imanes y/o el grosor del yugo tendrán que reducirse, lo que disminuye la densidad de flujo magnéticoBa través del motor eléctrico.

La figura 9B muestra un estátor 950 a modo de ejemplo que tiene cuatro capas de alambres magnéticos dispuestos en bobinas que están devanadas uniformemente, según una realización de la presente divulgación. El estátor 950 de bobina de cuatro capas es similar al estátor 400 de devanado doble en las figuras 4 y 5. Tal como se ha mencionado en la descripción anterior, el estátor de la presente divulgación comprende un devanado interior 960 y un devanado exterior 965. Cada uno de los devanados interior y exterior comprende bobinas, tal como se muestra en las figuras 4 y 5. Además, cada uno de los devanados interior y exterior comprende dos capas de alambres magnéticos formados en bobinas. En este caso, cada bobina A1, A2, B1, B2, C1 y C2, tal como se muestra en la figura 9B, se forma devanando alambres magnéticos en una secuencia ordenada a lo largo de la extensión de 120° de la bobina respectiva alrededor de la sección transversal del estátor, entre el extremo proximal del estátor, extendiéndose los alambres magnéticos longitudinalmente hacia el extremo distal y regresando al extremo proximal usando cualquiera de los patrones de devanado de bobina mostrados en las figuras 2E a 2H.

Cuando un alambre magnético es devanado para formar una primera espira (por ejemplo, la espira denominada “1”) en cada una de las bobinas del devanado interior desde el extremo proximal hacia el extremo distal del estátor la parte de avance del alambre magnético de la espira 1 es formada en una primera capa y, cuando el alambre magnético es devanado volviendo del extremo distal hacia el extremo proximal, la parte restante del alambre magnético (denominada “X”) de la espira 1 es formada en una segunda capa radialmente adyacente al exterior de la primera capa. En este caso, adyacente significa “radialmente siguiente, junto a” (es decir, sin nada en medio). Por consiguiente, la primera espira está formada por un alambre de cobre continuo, devanado desde el extremo proximal del estátor al extremo distal del estátor (parte delantera de alambre dispuesta en la primera capa) y desde el extremo distal del estátor hasta el extremo proximal del estátor (parte de alambre restante denominada “X” dispuesta en la segunda capa). Esto se muestra en la sección transversal de la figura 9B, en donde la parte delantera de alambre de la espira 1 tiene la parte de alambre restante X correspondiente dispuesta radialmente hacia el exterior, junto a la parte de alambre delantero. Esto forma bobinas que tienen una primera capa y una segunda capa dentro de cada uno del devanado interior 960 y del devanado exterior 965 del estátor 950, tal como se muestra en la sección transversal de la figura 9B. Esta disposición de alambres magnéticos se puede ver en la sección transversal del estátor 950 en la figura 9B, en donde las espiras en el devanado interior 960 están colocadas de forma precisa en orden secuencial desde la espira 1 hasta la espira 31 en sentido antihorario a lo largo de la extensión de la bobina respectiva desde 0° hasta 120° para cada una de las bobinas A1, B1 y C1. Puesto que la parte delantera del alambre de cada espira es colocada en la primera capa, la parte de alambre restante correspondiente es colocada automáticamente en la segunda capa, radialmente hacia el exterior, junto a la parte de alambre delantero. Por consiguiente, para cada espira, la parte de alambre delantera (en la primera capa) y la parte de alambre restante correspondiente (en la segunda capa) se forman antes de que se formen las espiras siguientes del resto de la bobina. Cada espira en cada bobina es formada adyacente, junto a la espira formada previamente, es decir, cada espira se forma inmediatamente junto a la espira previa sin nada en medio.

La disposición precisa de las espiras en el estátor 950 tiene como resultado que el devanado interior 960 forme una superficie exterior uniforme sobre la cual se disponen los alambres del devanado exterior 965. Por consiguiente, después de que se han formado todas las bobinas A1, B1 y C1 del devanado interior, se forman las bobinas A2, B2 y C2 del devanado exterior sobre la superficie exterior uniforme del devanado interior, de una manera similar a la que se forma el devanado interior. Para cada una de las bobinas del devanado exterior, se forma una primera espira (por ejemplo, la espira denominada “32”) desde el extremo proximal hacia el extremo distal del estátor, donde una parte de avance del alambre magnético de la primera espira 32 es formada en una tercera capa y, cuando el alambre magnético es devanado volviendo del extremo distal hacia el extremo proximal, la parte restante del alambre magnético (denominada “Y”) de la primera espira 32 es formada en una cuarta capa radialmente adyacente al exterior de la tercera capa. Por consiguiente, la primera espira 32 del devanado exterior está formada por un alambre magnético continuo, devanado desde el extremo proximal del estátor hasta el extremo distal del estátor (parte delantera del alambre dispuesta en la tercera capa) y desde el extremo distal del estátor hasta el extremo proximal del estátor (parte de alambre restante denominada “Y” dispuesta en la cuarta capa).

Esta disposición de alambres magnéticos se puede ver en la sección transversal del estátor 950 en la figura 9B, donde las espiras en el devanado exterior 965 están colocadas de forma precisa en el orden secuencial desde la espira 32 hasta la espira 65 en sentido antihorario a lo largo de la extensión de 120° de las bobinas respectivas para cada una de las bobinas A2, B2 y C2. De esta manera, la espira 32 del devanado exterior está alineada radialmente con la espira 1 del devanado interior y la espira 65 del alambre devanado está alineada radialmente con la espira 31 del devanado interior. Cabe señalar que, debido al mayor diámetro del devanado exterior en comparación con el devanado interior, el estátor de la presente divulgación tiene un devanado exterior con un mayor número de espiras que el devanado interior. Por ejemplo, en la figura 9B, en el estátor 950 de devanado doble, el devanado exterior tiene 34 espiras y el devanado interior tiene 31 espiras. De esto resulta un estátor 950 que comprende alambres magnéticos que están ordenados en una disposición de empaquetamiento estrecho en comparación con la disposición irregular de alambres magnéticos en el estátor 900 de devanado de múltiples capas devanado de forma aleatoria. El estátor 950 de devanado doble es más compacto y, por lo tanto, tiene un grosor menor comparado con el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria.

Una secuencia de devanado a modo de ejemplo para la formación del estátor 950 puede tener el siguiente orden: (1) formar las espiras 1 a 31 para la bobina A1, (2) formar las espiras 1 a 31 para la bobina B1, (3) formar las espiras 1 a 31 para la bobina C1, (4) formar espiras 32 a 65 para la bobina A2 sobre la superficie exterior de la bobina A1, (5) formar las espiras 32 a 65 para la bobina B2 sobre la superficie exterior de la bobina B1, y (6) formar las espiras 32 a 65 para la bobina C2 sobre la superficie exterior de la bobina C1. Tal como se ha descrito previamente, cada espira comprende una parte de alambre delantero y una parte de alambre restante dispuesta automáticamente de forma radialmente adyacente a la parte de alambre delantero.

Se utiliza un servomotor para garantizar la ubicación secuencial precisa de las espiras a lo largo de la extensión de los respectivos estátores. Cabe señalar que cada bobina en el devanado interior y en el devanado exterior del estátor 950 tiene un par de cables conductores (tal como los cables conductores 420-421 para la bobina A1 en la figura 4) para la conexión a conductores de alimentación 146-147 del motor eléctrico 100.

En algunas implementaciones, con el fin de minimizar el aumento en la resistencia de bobina del estátor de devanado doble en comparación con el estátor de devanado simple, se pueden usar alambres más gruesos para las bobinas que forman los devanados interior y exterior para lograr una resistencia comparable a la del estátor de devanado simple.

La figura 10B muestra un estátor a modo de ejemplo, formado usando la secuencia de devanado, tal como se ha descrito en relación con la figura 9B, según realizaciones de la presente divulgación. Como se puede ver, el estátor en la figura 10B comprende alambres que están dispuestos de forma precisa, con el resultado de un diámetro exterior uniforme a lo largo de la longitud del estátor. Se requeriría una compresión mecánica mínima del estátor al ensamblar un motor eléctrico con el estátor de bobinas de cuatro capas de la figura 9B. Puesto que se requiere una compresión mecánica mínima, el riesgo de daños al aislamiento de los alambres que forman las bobinas A1, A2, B1, B2, C1 y C2 es mínimo, por lo que aumenta la fiabilidad del estátor 950 de devanado doble.

También cabe señalar que en relación con el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria en la figura 9A, la compresión mecánica solo puede reducir el grosor del estátor hasta cierto punto. Por consiguiente, después de la compresión mecánica, el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria puede seguir siendo demasiado grueso para los yugos usados en los motores eléctricos en comparación con el estátor 950 de devanado doble. Con el fin de reducir este problema, en algunas realizaciones se usa un yugo más delgado con el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria en comparación con el estátor 950 de devanado doble, de forma que se mantiene el diámetro exterior del motor para su integración con otros componentes con los cuales funciona el motor, tales como, por ejemplo, el catéter de 14 Fr a través del cual se mueve la Impella®. Además, puede ser necesario usar un rotor con imanes más pequeños con el estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria en comparación con el estátor 950 de devanado doble.

El yugo más delgado y/o los imanes más pequeños reducen la densidad de flujo magnético B en el interior del motor eléctrico que tiene un estátor 900 de múltiples capas, devanado de forma aleatoria, en comparación con un motor eléctrico que tiene un estátor 950 de devanado doble. Tal como se muestra en las figuras 9A y 9B, tanto el estátor 900 de múltiples capas, devanado de forma aleatoria como el estátor 950 de devanado doble, tienen el mismo número de espiras de devanado. Esto significa que ambos estátores 900, 950 tienen la misma contribución deLal par de torsiónTdel motor, según la ecuación (1). Usar la misma longitud de alambre para el transporte de la corrienteLpero una densidad de flujoBinferior conduce a un par de torsión de motor menor y a una eficiencia de motor inferior en un motor eléctrico que tiene un estátor 900 de múltiples capas devanado de forma aleatoria en comparación con un motor eléctrico que tiene un estátor 950 de devanado doble.

La figura 11 muestra un procedimiento 1100 a modo de ejemplo para formar un estátor de devanado doble, tal como el estátor 400 tal como se ha descrito en la descripción anterior, según una realización de la presente divulgación. El procedimiento 1100 es adecuado para la formación de un estátor de devanado doble para ser utilizado en un motor de imán permanente sin ranuras que tieneppares de polos magnéticos ynfases, en quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3. El procedimiento 1100 se inicia en el paso 1110, en el cual se forma un devanado interior que comprendenpbobinas (tal como el devanado interior 960 en la figura 9B, por ejemplo). En el devanado interior, una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos magnéticos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina del devanado interior abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor de devanado doble. En algunas implementaciones, cada devanado comprende dos capas de alambres, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor, en el que los alambres de cada devanado están dispuestos uno inmediatamente junto al otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de cada devanado. Una vez completado, el devanado interior tiene una superficie exterior.

Después de completar el devanado interior, el procedimiento avanza al paso 1120, en el que se devana el devanado exterior, tal como el devanado exterior 965 en la figura 9B, por ejemplo. Al igual que el devanado interior, el devanado exterior también comprendenpbobinas dispuestas en la superficie exterior del devanado interior, estando las bobinas de cada fase en el devanador exterior alineadas circunferencialmente con las bobinas del devanado interior que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor de devanado doble. Al igual que con el devanado interior, en algunas implementaciones, cada devanado comprende dos capas de alambres, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor, en el que los alambres en cada devanado están dispuestos uno inmediatamente junto a otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de cada bobina. Con la disposición tal como se ha descrito anteriormente, los devanados interior y exterior del estátor 950 de devanado doble comparten el mismo límite angular.

Una vez que se han completado los devanados interior y exterior, las bobinas de la misma fase por cada par de polos son conectadas eléctricamente, de tal manera que la corriente circula a través de las bobinas en la misma fase en el mismo sentido, paso 1130.

En resumen, el estátor de devanado doble de la presente divulgación (por ejemplo, estátor 400) mejora la eficiencia del motor en comparación con el estátor de devanado simple (por ejemplo, estátor 300) debido a la compensación entre el tamaño del imán del rotor, el grosor del yugo y el número de espiras de devanado en los estátores respectivos. Este aumento de la eficiencia en el motor se consigue aumentando la constante de par de torsión del motor en el rango desde aproximadamente el 20% hasta aproximadamente el 50%, logrando simultáneamente una resistencia del estátor comparable. En ciertas implementaciones de la presente divulgación, la constante de par de torsión del motor puede aumentar en aproximadamente el 25%, aproximadamente el 30%, aproximadamente el 35%, aproximadamente el 40% o aproximadamente el 45%. Además, el estátor de devanado doble de la presente divulgación (por ejemplo, estátor 950) mejora la fiabilidad del motor en comparación con un estátor de múltiples capas devanado de forma aleatoria (por ejemplo, estátor 900), ya que se requiere un procesamiento posterior mínimo de compresión mecánica debido a la disposición compacta de los alambres en el estátor de devanado doble. Puesto que se requiere una compresión mecánica mínima, no se producen daños en el aislamiento de alambre en el estátor de devanado doble, a diferencia del estátor de múltiples capas devanado de forma aleatoria, en el que se requiere una compresión mecánica excesiva.

A partir de lo anterior y haciendo referencia a los diversos dibujos de las figuras, los expertos en la materia comprenderán que también se pueden realizar ciertas modificaciones a la presente divulgación sin apartarse del alcance de la misma. Se debe entender que los dispositivos descritos en el presente documento, si bien se muestran con respecto a un estátor de devanado doble de un motor eléctrico para una bomba de sangre, pueden ser aplicados a otros sistemas en los que se desea un motor eléctrico con un par de torsión aumentado y una alta eficiencia del motor. Si bien varias realizaciones de la divulgación han sido mostradas en los dibujos, no se pretende que la divulgación se limite a ellos, ya que se pretende que la divulgación tenga el alcance más amplio que permita la técnica y que la memoria descriptiva se interprete en el mismo sentido. Por lo tanto, la descripción anterior no se debe interpretar como limitativa, sino meramente como una ejemplificación de realizaciones concretas. Los expertos en la materia podrán concebir otras modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas al presente documento.

En la divulgación anterior, se comprenderá que el término “aproximadamente” debe ser interpretado como ± 20% del valor indicado. Además, el término “motor eléctrico” debe ser tomado como sinónimo del término “máquina eléctrica”, tal como es ampliamente conocido en el sector. Además, el término “adyacente” debe ser interpretado como inmediatamente junto a, sin nada intermedio en medio. Por ejemplo, el objeto/la característica P es adyacente al objeto/la característica Q cuando no hay un objeto u objetos intermedios entre P y Q. Todas las medidas en grados (con unidad °) deben ser consideradas grados mecánicos, a menos que se indique lo contrario. En las realizaciones anteriores, los alambres usados para los devanados del estátor pueden comprender cualquier material, tal como, por ejemplo, cobre. En algunas implementaciones, los alambres pueden estar aislados.

A los expertos en la técnica se les ocurrirán variaciones y modificaciones tras revisar esta divulgación. Las características dadas a conocer se pueden implementar en cualquier combinación y subcombinación (incluyendo una pluralidad de combinaciones y subcombinaciones dependientes), con una o más de las otras características descritas en el presente documento. Las diversas características descritas o ilustradas anteriormente, incluyendo cualquier componente de las mismas, se pueden combinar o integrar en otros sistemas. Además, ciertas características se pueden omitir o no implementar.

Ejemplos de cambios, sustituciones y modificaciones son comprobables por un experto en la técnica y se podrían realizar sin apartarse del alcance de la información dada a conocer en el presente documento. No obstante, las invenciones reivindicadas comprenden todas las características técnicas definidas en las reivindicaciones independientes 1 y 9.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Bomba de sangre intravascular (100) para su introducción en el corazón de un paciente, comprendiendo la bomba (100):

un alojamiento alargado (112) que tiene un extremo proximal (114) conectado a un catéter (130) y un extremo distal (116) conectado a una unidad de bombeo (120), teniendo el alojamiento (112) un eje longitudinal (105), y un motor de imán permanente (110) sin ranuras contenido en el interior del alojamiento (112), teniendo el motor (110)ppares de polos magnéticos ynfases, en quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3, comprendiendo el motor (110):

un estátor (140, 400, 700, 800, 950) que se extiende a lo largo del eje longitudinal (105) del alojamiento (112) y tiene2npbobinas (410 a 415, 710 a 721, 810 a 819) devanadas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos, comprendiendo el estátor (140, 400, 700, 800, 950):

un devanado interior (960) que comprendenpbobinas (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818), en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor (140, 400, 700, 800, 950) para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) del devanado interior (960) abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950), teniendo el devanado interior (960) un superficie exterior, y

un devanado exterior (965) que también comprendenpbobinas (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) dispuestas en la superficie exterior del devanado interior (960), estando las bobinas (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) de cada fase en el devanador exterior (965) alineadas circunferencialmente con las bobinas (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) del devanado interior (960) que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) del devanado exterior también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950),

en el que las bobinas de la misma fase por cada par de polos están conectadas eléctricamente, de tal manera que una corriente que circula a través de las bobinas va en el mismo sentido, y comprendiendo, además: un imán (152) soportado para su rotación mediante interacción magnética con el estátor (140, 400, 700, 800, 950).

2. Bomba de sangre intravascular (100), según la reivindicación 1, en la que cada bobina (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) del devanado interior (960) y cada bobina (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) del devanado exterior (965) comprende dos capas de alambres magnéticos, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor (140, 400, 700, 800, 950), en la que los alambres magnéticos de cada bobina están dispuestos preferentemente uno junto a otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de la bobina.

3. Bomba de sangre intravascular (100), según la reivindicación 1 o 2, en la que el devanado interior (960) de las bobinas (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) establece una superficie o base uniforme sobre la cual se superpone el devanado exterior (965) de las bobinas (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811,812, 815, 817, 819).

4. Bomba de sangre intravascular (100), según cualquier de las reivindicaciones anteriores, en la que las bobinas de una fase están conectadas eléctricamente a las bobinas de las otras fases bien en una configuración en estrella o bien en triángulo (650, 660), en la que las bobinas de cada fase están conectadas preferentemente bien en serie o bien en paralelo.

5. Bomba de sangre intravascular (100), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada bobina de las 2np bobinas (410 a 415, 710 a 721, 810 a 819) tiene un patrón de devanado de la bobina seleccionado del grupo formado por patrones de devanado helicoidales, patrones de devanado rómbicos y patrones de devanado híbridos.

6. Bomba de sangre intravascular (100), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el motor (110) comprende una máquina trifásica con un par de polos.

7. Bomba de sangre intravascular (100), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el motor (110) comprende una máquina bipolar de seis bobinas, abarcando cada bobina 120 grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950).

8. Bomba de sangre intravascular (100), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el rotor bombea sangre a una velocidad comprendida entre aproximadamente 1 lpm y aproximadamente 6 lpm.

9. Procedimiento (1100) para formar un estátor (140, 400, 700, 800, 950) para ser utilizado en un motor de imán permanente (110) sin ranuras de una bomba de sangre intravascular (100) según cualquier de las reivindicaciones 1 a 8, teniendo el motor (110)ppares de polos magnéticos ynfases, en quepes un entero mayor que cero ynes un entero > 3, extendiéndose el estátor (140, 400, 700, 800, 950) longitudinalmente y comprendiendo2npbobinas (410 a 415, 710 a 721, 810 a 819) devanadas para formar dos bobinas por cada fase y por cada par de polos magnéticos, comprendiendo el procedimiento:

formar (1110) un devanado interior (960) que comprendenpbobinas (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818), en el que una bobina de cada fase está dispuesta junto a una bobina de una fase diferente, en un orden secuencial de fases por cada par de polos, repitiéndose esta disposición alrededor de la circunferencia del estátor (140, 400, 700, 800, 950) para todos los pares de polos, de tal manera que cada bobina (410, 412, 414, 710, 711,715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) del devanado interior (960) abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950), teniendo el devanado interior (960) un superficie exterior, y

formar (1120) un devanado exterior (965) que también comprendenpbobinas (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) dispuestas en la superficie exterior del devanado interior (960), estando las bobinas (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721,811,812, 815, 817, 819) de cada fase en el devanador exterior (965) alineadas circunferencialmente con las bobinas (410, 412, 414, 710, 711, 715, 716, 718, 719, 810, 813, 814, 816, 818) del devanado interior (960) que tienen la misma fase por cada par de polos, de tal manera que cada bobina (411, 413, 415, 712, 713, 714, 717, 720, 721, 811, 812, 815, 817, 819) del devanado exterior (965) también abarca 360/(np) grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950),

caracterizado porel paso adicional de conectar (1130) eléctricamente las bobinas de la misma fase por cada par de polos, de tal manera que la corriente circula a través de las bobinas en el mismo sentido.

10. Procedimiento (1100), según la reivindicación 9, que comprende:

formar las bobinas (410 a 415, 710 a 721, 810 a 819) en el devanado interior (960) y el devanado exterior (965), de tal manera que cada bobina comprende dos capas de alambres magnéticos, extendiéndose cada una longitudinalmente a lo largo de la longitud del estátor (140, 400, 700, 800, 950), en la que los alambres magnéticos de cada bobina están dispuestos preferentemente uno inmediatamente junto a otro en un orden secuencial a lo largo de la extensión de la bobina.

11. Procedimiento (1100), según la reivindicación 9 o 10, que comprende:

conectar las bobinas de una fase con las bobinas de otra fase bien en una configuración en estrella o bien en triángulo (650, 660).

12. Procedimiento (1100), según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, que comprende:

conectar las bobinas de cada fase bien en serie o bien en paralelo.

13. Procedimiento (1100), según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende:

formar cada una de las2npbobinas (410 a 415, 710 a 721, 810 a 819) usando un patrón de devanado de bobina seleccionado del grupo formado por patrones de devanado helicoidales, patrones de devanado rómbicos y patrones de devanado híbridos.

14. Procedimiento (1100), según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el estátor (140, 400, 700, 800, 950) es adecuado para ser utilizado en un motor que tenga tres fases y un par de polos.

15. Procedimiento (1100), según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que el estátor (140, 400, 700, 800, 950) es adecuado para ser utilizado en un motor de seis bobinas con un par de polos extendiéndose cada bobina 120 grados mecánicos alrededor de la sección transversal del estátor (140, 400, 700, 800, 950).