¿Qué partes de este rotor se pueden hacer de plástico?

La respuesta corta es que está trabajando con un rotor bastante estándar que usa el electroimán (la bobina de alambre dentro del ensamblaje) para generar polaridades alternas en los 'dedos' magnéticos, como se les llama.

Existen configuraciones alternativas para los rotores. Algunos implican bobinar electroimanes individuales para cada cara expuesta, en lugar de una bobina simple con grandes imanes a los lados. Esto es más caro, pero puede ahorrar peso en algunos casos. También podría considerar pasar 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 significativo, así que intentaré explicar más este sistema.

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 ligero para una resistencia de bobina dada, pero también es más grande. Los anillos colectores también deben ser conductores, pero deben ser resistentes al desgaste, por lo que a menudo están hechos de latón (no de aluminio ni de cobre, y definitivamente no de plástico).

Las piezas triangulares deben ser magnéticas. Esto lo limita a materiales ferromagnéticos como hierro, níquel y cobalto. Estos son pesados. También son la parte más compleja o importante del rotor, así que intentaré explicarlo con más detalle.

Cuando pasa una corriente 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, entonces el extremo cercano del conjunto de dedos se magnetizará para que vea el polo sur, y el lado más alejado es el polo Norte. Aquí hay un diagrama de la página de hiperfísica sobre electroimanes. No tiene núcleo de hierro, o más bien, su núcleo de hierro envuelve todo el exterior de la bobina, pero el diagrama sigue siendo útil.

El efecto de plegar estos dedos polarizados al norte y al sur es crear un cilindro que expone los 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 intensa simulación y experiencia que probablemente no tenga si está haciendo esta pregunta.

Entonces, parece que la única opción que le queda es convertir el eje en plástico.

Tenga en cuenta que la bobina genera calor y es probable que requiera refrigeración. El eje de metal puede haber contribuido a alejar el calor del rotor, cambiarlo a plástico puede significar que tendrá que colocar aspas de ventilador en el rotor como se muestra en las imágenes 3 y 6.

Además de lo que dijo Kevin Vermeer, me gustaría señalar que incluso la "única opción restante" de convertir el eje en plástico tampoco puede ser factible. He visto motores cuyo rendimiento disminuyó significativamente cuando se cambió el eje de acero a acero inoxidable. El cambio a acero inoxidable provocó que el núcleo del rotor se saturara magnéticamente. Lo mismo sucedería si cambiaras a un eje de plástico. Pero esto dependerá del diseño del núcleo del rotor, por lo que dada la información que proporcionó, no puedo determinar si esto sucedería en su caso.