ثابت شده است که موتورهای BLDC به دلیل عمر طولانی، گشتاور نیروی بالا، کارایی بالا و اتلاف حرارت پایین، آن ها بهترین گونه موتورها برای کاربردهای هوافضا محسوب می شوند [1]. گشتاور نیروی تولید شده در یک موتور PMBLDC شیاردار را می توان به عنوان گشتاور نیرو هم راستا (یعنی گشتاور نیروی مفید) و گشتاور نیروی کُگینگ طبقه بندی نمود. گشتاور نیروی همراستا با توجه به فعل و انفعالات PM با رساناهای استاتور و گشتاور نیروی کُگینگ نیز در اثر تغییرات انرژی مغناطیسی ذخیره شده در شکاف هوایی، با توجه به شار PM با موقعیت زاویه ای روتور تولید می شود. در واقع این حالت با توجه به تعامل بین شار مغناطیسی روتور و تغییرات استاتور به وجود می آید [2].برای برنامه های کاربردی با عملکرد بالا، همواری گشتاور نیرو امری ضروری محسوب می گردد. از این رو، توجه به تقلیل موج دار شدن گشتاور نیرو و هارمونیک مرتبط با آن بدون تاثیرگذرای بر گشتاور نیروی توسعه یافته دستگاه بسیار حائز اهمیت می باشد. گشتاور نیروی کُگینگ یکی از معایبی است که در طراحی موتور شیاردار با آن مواجه می شویم به طوری که این مساله باعث موج دار شدن زیاد در گشتاور نیروی تولید شده توسط موتور می گردد.
سیستم های کنترل وضعیت (ACS) برای برنامه های کاربردی آتی فضاپیما نیازمند یک گزینه ایده آل از موتور است که دارای چگالی گشتاور نیروی بالا، گشتاور نیروی کُگینگ صفر، ثبات وضعیتی بالا، نسبت گشتاور نیرو به اینرسی بالا و اصطکاک ایستای مغناطیسی صفر باشد. موتور پله ای یا استپر، یک مورد خاص از موتورهای BLDC است که به دلیل گشتاور نیروی موجدار بالا، نمیتوان آن را برای برنامه های کاربردی حساس ACS مورد استفاده قرار داد.علاوه بر این کار تحقیقاتی که توسط نویسندگان [3] انجام پذیرفته به وضوح نشان دهنده مقدار گشتاور نیروی شیطانک حاضر در موتور پله ای است که تقریباً معادل 13٪ گشتاور نیروی توسعه یافته می باشد. با این حال طراحی موتور BLDC فاقد شیار با حذف مولفه کُگینگ یا دندانه ای شدن موجدار دندانه ها و هم چنین برخورداری از اثرات هارمونیک شیار اندک موجب تسهیل لزوم خروجی گشتاور نیروی هموار مورد نیاز برای برنامه های کاربردی می گردد.
با این حال یک دستگاه فاقد شیار، از شار مغناطیسی گذرنده از شکاف هوایی موتور به طور کلی کمتری رنج می برد که منجر به قدرت خروجی کمتری در طراحی فاقد شیار در مقایسه با یک طراحی شیاردار معادل می گردد [4-5]. این کاهش در شار مغناطیسی گذرنده از شکاف هوایی با استفاده از آرایه Halbach مغناطیسی دارای میدان مغناطیسی قوی و یکنواخت جبران می شود. همانند هر یک از الزامات مورد نیاز برنامه کاربردی فضاپیما، قطر بیرونی و طول محوری دستگاه به ترتیب 104 میلی متر و 40 میلی متر انتخاب شده است. از این رو طراحی باید توسعه و گسترش یابد که مطابق با مشخصات مخصوص برنامه های کاربردی فضاپیما باشد.