永磁无刷直流电机在工业领域中应用广泛,并且要求电机的效率也越来越高。随着环保与节能要求的升高,以及高效新能源动力的发展趋势,在实际应用过程中人们越来越关注电机损耗所带来的问题。铜损（即电阻损耗）与铁损是组成损耗的主要部分,铁损主要受电机中的磁场影响,而电机作为电磁转换的动力部件,其内部磁场是非线性多维度且复杂多变的,在工业应用中存在难以辨析,直接分析难度大的问题。损耗的存在使电机效率降低,直接影响电机在实际应用中的性能,造成能量浪费,而损耗的产生也会导致电机的发热,增加使用风险。准确分析损耗以及如何将损耗降低是电机设计中一个重要环节,因此对电机损耗进行分析与优化是非常有必要的。本文简要介绍永磁无刷直流电机的基本结构、损耗类别、损耗产生原理及常用计算方法。以一常用于航拍无人机中的12极9槽电机样机为设计对象,建立样机的电磁场有限元分析模型。通过电磁场有限元仿真,就电机6个基本结构特征进行仿真,然后对比分析,找出既使电机损耗最小又能满足实际性能要求的电机基本结构特征。然后基于所得的电机基本结构特征,对电机磁钢的充磁方式进行设计,结合正交实验法,对主要充磁因素进行配置组合,然后以损耗最小,性能最优为目标,进行各组合的磁钢充磁仿真,确定电机磁钢的充磁方式的主要参数。得到了电机的基本结构特征与磁钢的充磁方式后,需进一步找出电机最优的电磁结构尺寸参数。使用有限元仿真方法对电机的损耗和性能进行仿真,并结合多目标遗传算法,以电机电磁结构尺寸中的磁钢厚度,气隙宽度,定子轭宽,定子齿宽4个关键尺寸为优化变量,以电机堵转转矩,损耗,以及转矩脉动率为优化目标。根据实际应用要求,设定优化变量范围与优化目标,通过遗传算法求出最优的电磁结构尺寸的具体数值,最后基于优化结果,通过实际样机对拖的损耗测试方法,搭建损耗测试实验,测试电机的损耗实验数据。总结以上分析,本文设计所得的电机方案降低了电机的损耗,并且电机性能满足设计要求。