Kroz ovaj rad predstavljen je novi pristup dizajnu sinkronih motora s trajnim magnetima. Motori su posebno dizajnirani za uporabu na vozilu za formula student natjecanje. Trkaća staza i pravilnik postavili su ciljeve i ograničenja dizajna što je rezultiralo dvama glavnim ciljevima: veća učinkovitost radnog ciklusa i manja masa. Opisane su procedure dizajna motora MARKAM. Faktori poput popunjenosti utora bakrom ili ispuna statorskog i rotorskog paketa te dimenzije poput visine glave namotaja dobivene se od potencijalnog proizvođača, time osiguravajući da simulirani modeli budu što precizniji. U vrijeme pisanja ovog diplomskog rada motor je već bio u procesu proizvodnje. Izvršena je optimizacija za nekoliko različitih topologija s obzirom na postavljenje ciljeve i područje dizajniranja. Dana je teoretska podloga procesa koji se odvijaju u alatu za optimizaciju, uključujući mjere kvalitete i algoritme za optimizaciju i uzorkovanje. Pristup optimiranju preko metamodela korišten je kako bi se iskoristio puni potencijal alata. Postupak tijeka rješavanja opisan je i objašnjen zajedno s protokom podataka unutar optiSLanga koji se koristi kroz optimizacije. Da bi se postigla takva integracija, Motor-CAD je povezan s optiSLangom kao generalni solver, a Matlab ili Python skripta korištene su za definiranje procesa. Komunikacija između njih postiže se ActiveX protokolom. Sveukupno su ispitivane četiri različite topologije u višeciljnoj i jednociljnoj analizi. Ispitano je ponašanje koncentriranog i raspodijeljenog namota. Analizirane su različite topologije rotora, uključujući V, VI i Spoke oblik magneta. Opisane su performanse stroja i ukupni rezultati. Jedan model se istaknuo svojim performansama i sveukupno dobrim karakteristikama za primjenu u bolidu. Na kraju, detaljno ispitivanje ponašanja motora provedeno je MKE elektromagnetskim izračunima i proračunom termalnih performansi.