Welche Teile dieses Rotors können aus Kunststoff hergestellt werden?

Die kurze Antwort ist, dass Sie mit einem ziemlich normalen Rotor arbeiten, der den Elektromagneten (die Drahtspule innerhalb der Baugruppe) verwendet, um wechselnde Polaritäten an den magnetischen „Fingern“, wie sie genannt werden, zu erzeugen.

Es gibt alternative Konfigurationen für Rotoren. Bei einigen werden anstelle einer einfachen Spule mit großen Magneten an den Seiten einzelne Elektromagnete für jede freiliegende Fläche gewickelt. Das ist teurer, kann aber in manchen Fällen Gewicht einsparen. Sie könnten auch in Betracht ziehen, auf einen Permanentmagnetmotor umzusteigen. Vom Gewicht her gehören bürstenlose Motoren mit Permanentmagneten zu den leichtesten Motoren/Generatoren auf dem Markt. Das ist jedoch eine ziemlich bedeutende Änderung, also werde ich versuchen, dieses System weiter zu erklären.

Die Spule innerhalb der dreieckigen Teile muss leitfähig sein. Die Drahtgröße ist jedoch wahrscheinlich optimiert, um die maximale Anzahl von Windungen auf kleinstem Raum zu erhalten. Aluminium ist bei einem bestimmten Spulenwiderstand leichter, aber auch größer. Die Schleifringe müssen auch leitfähig sein, aber sie müssen verschleißfest sein, daher sind sie oft aus Messing (nicht aus Aluminium oder Kupfer und schon gar nicht aus Kunststoff).

Die dreieckigen Teile müssen magnetisch sein. Dies beschränkt Sie auf ferromagnetische Materialien wie Eisen, Nickel und Kobalt. Diese sind schwer. Sie sind auch der komplexeste oder wichtigste Teil des Rotors, also werde ich versuchen, es genauer zu erklären.

Wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird, erzeugt er einen magnetischen Fluss durch die Spule und die Fingerplatten. Wenn Sie auf das Rotorende blicken und der Strom im Uhrzeigersinn durch die Spule fließt, wird das nahe Ende der Fingeranordnung magnetisiert, sodass Sie den Südpol sehen, und die andere Seite der Nordpol. Hier ist ein Diagramm von der Hyperphysik- Seite über Elektromagnete. Sie haben keinen Eisenkern, oder besser gesagt, Ihr Eisenkern wickelt sich vollständig um die Außenseite der Spule, aber das Diagramm ist dennoch hilfreich.

Der Effekt des Faltens dieser nordpolarisierten und südpolarisierten Finger besteht darin, einen Zylinder zu erzeugen, der abwechselnde Nord- und Südpole zum Stator freilegt. Diese Magnete ermöglichen es dem System, Bewegung (oder Elektrizität) zu erzeugen. Sie dienen nicht nur dem Schutz, und sie funktionieren nicht, wenn die Oberfläche der Scheibe aus Plastik ist und sie außen nur Dreiecke sind.

Es ist sehr wichtig, dass das Magnetfeld die Oberfläche der Scheibe sättigt, damit die Polarisation zu den Fingern übertragen wird. Sie könnten diese Komponenten neu entwerfen, aber das würde einige intensive Simulationen und Fachkenntnisse erfordern, die Sie wahrscheinlich nicht haben, wenn Sie diese Frage stellen.

Es scheint also, dass Ihre einzige verbleibende Option darin besteht, den Schaft in Kunststoff umzuwandeln.

Beachten Sie, dass die Spule Wärme erzeugt und wahrscheinlich gekühlt werden muss. Die Metallwelle hat möglicherweise dazu beigetragen, die Wärme vom Rotor wegzuleiten. Wenn Sie sie in Kunststoff umwandeln, müssen Sie möglicherweise Lüfterflügel wie in den Bildern 3 und 6 auf den Rotor setzen.

Zusätzlich zu dem, was Kevin Vermeer gesagt hat, möchte ich darauf hinweisen, dass selbst die "einzig verbleibende Option", den Schaft auf Kunststoff umzurüsten, möglicherweise auch nicht machbar ist. Ich habe Motoren gesehen, deren Leistung deutlich nachließ, als die Welle von Stahl auf Edelstahl umgestellt wurde. Das Umschalten auf Edelstahl führte dazu, dass der Rotorkern magnetisch gesättigt wurde. Das Gleiche würde passieren, wenn Sie zu einem Kunststoffschaft wechseln würden. Dies hängt jedoch vom Rotorkerndesign ab, sodass ich anhand der von Ihnen bereitgestellten Informationen nicht feststellen kann, ob dies in Ihrem Fall der Fall wäre.