La respuesta corta es que está trabajando con un rotor bastante estándar que utiliza el electroimán (la bobina de cable dentro del conjunto) para generar polaridades alternas en los "dedos" magnéticos, como se les llama.
Hay configuraciones alternativas para rotores. Algunos implican bobinados de electroimanes individuales para cada cara expuesta, en lugar de una bobina plana con grandes imanes en los lados. Esto es más caro, pero puede ahorrar peso en algunos casos. También podrías considerar moverte a un motor de imán permanente. En términos de peso, los motores sin escobillas con imanes permanentes se encuentran entre los motores / generadores más livianos disponibles. Sin embargo, ese es un cambio bastante importante, por lo que trataré de explicar este sistema con mayor detalle.
La bobina dentro de las piezas triangulares debe ser conductora. Sin embargo, el tamaño del cable probablemente esté optimizado para obtener el máximo número de vueltas en el menor espacio posible. El aluminio es más liviano para una resistencia de bobina dada, pero también es más grande. Los anillos deslizantes también deben ser conductores, pero deben ser resistentes al desgaste, por lo que a menudo están hechos de latón (no aluminio o cobre, y definitivamente no de plástico).
Las piezas triangulares deben ser magnéticas. Esto lo limita a materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel y el cobalto. Estos son pesados También son la parte más compleja o importante del rotor, así que intentaré explicarlo con más detalle.
Cuando una corriente pasa a través de la bobina, genera un flujo magnético a través de la bobina y las placas de los dedos. Si está mirando el extremo del rotor, y la corriente fluye en el sentido de las agujas del reloj a través de la bobina, el extremo cercano del ensamblaje del dedo se magnetizará para que vea el polo sur, y el lado lejano es el polo Norte. Aquí hay un diagrama de la página hiperfísica en los electroimanes. No tiene núcleo de hierro, o más bien, su núcleo de hierro se envuelve completamente alrededor del exterior de la bobina, pero el diagrama sigue siendo útil.
El efecto de plegar estos dedos polarizados al norte y polarizados al sur es crear un cilindro que expone polos norte y sur alternos al estator. Estos imanes permiten que el sistema cree movimiento (o electricidad). No son solo para protección, y no funcionarán si la cara del disco es de plástico y son solo triángulos en el exterior.
Es muy importante que el campo magnético sature la cara del disco para que la polarización se transmita a los dedos. Podría rediseñar estos componentes, pero eso requeriría una simulación intensa y experiencia que probablemente no tenga si hace esta pregunta.
Por lo tanto, parece que su única opción restante es convertir el eje en plástico.
Considere que la bobina genera calor y es probable que requiera refrigeración. El eje metálico puede haber contribuido a conducir el calor lejos del rotor, cambiarlo a plástico puede significar que tendrá que colocar las aspas del ventilador en el rotor como se muestra en las imágenes 3 y 6.
