随着人类的环境保护意识日益提高以及对能效的要求,对正处在高速发展阶段的四旋翼无人机提出了更高的要求。但是由于永磁电机存在固有齿槽转矩、稀土材料与控制芯片成本较高等缺点,制约了四旋翼无人机的发展,同时也因功率密度大、效率高等优点推动着技术革新。本文从电磁特性、损耗分析、热计算等角度设计了一个14极12槽的四旋翼无人机用外转子永磁电机（SPMSM）,使得该电机在保证性能的同时,尺寸减小,质量降低。首先,构建四旋翼无人机永磁电机的物理仿真模型,基于Ansoft软件对永磁电机的主要尺寸、定子槽型尺寸、绕组类型与接线方式,转子极弧系数与永磁体的尺寸以及气隙长度等参数进行了参数化设计分析,并通过永磁体削角降低重量、谐波以及齿槽转矩对电机结构进行优化设计。其次,利用Ansoft仿真计算法对四旋翼无人机永磁电机的定子铁心损耗、永磁体涡流损耗以及绕组铜耗进行了计算分析。为了提高定子铁心损耗计算的准确性,将定子铁心划分为多个求解区域,对比分析了不同区域内交变与旋转两种磁化方式的影响程度,采用一种能够综合考两种磁化方式以及各次谐波的铁耗计算模型。并通过优化定子槽口宽度、气隙长度使用周向分段技术降低永磁体涡流损耗的影响。最后,建立无人机用外转子表贴式永磁同步电机三维温度场计算模型,并基于Ansys有限元仿真计算,得到绕组、定子铁心以及永磁体等关键零部件的温度场分布规律,并对不同风速下的永磁电机温升分布情况进行了计算分析,保证电机在正常状态下能够安全运行。