Los motores homopolares síncronos (SHMs) han estado atrayendo la atención de los investigadores durante muchas décadas. Se utilizan en una variedad de equipos como generadores de aeronaves y trenes, inversores de soldadura y como motores de tracción. Se han propuesto varios modelos matemáticos de SHMs para tratar con su complicado circuito magnético. Sin embargo, aún no se han propuesto técnicas matemáticas para optimizar los SHMs. Este documento discute varios aspectos del diseño óptimo de los SHMs de tracción, aplicando el método Nelder-Mead no restringido de un criterio. El motor considerado está destinado para su uso en un camión volquete minero con una capacidad de carga de 90 toneladas. La función objetivo para la optimización de SHM fue diseñada para reducir/mejorar las siguientes características principales: pérdida de potencia total del motor, corriente de devanado máxima y ondulación de par. Una de las dificultades en la optimización de los SHMs es la estructura tridimensional de su núcleo magnético, que generalmente requiere el uso de un modelo de elemento finito tridimensional. Sin embargo, en este estudio se utilizó un modelo original de elemento finito bidimensional de un SHM; permitió una reducción drástica en la carga computacional, lo que posibilitó la optimización del objetivo. Como resultado de la optimización, las pérdidas totales en el motor disminuyeron hasta 1.16 veces y la ondulación de par disminuyó hasta 1.34 veces; la corriente máxima de devanado de armadura en el modo motor disminuyó un 8%.