本发明公开了一种矩阵变换器应用于三级式同步电机起动阶段励磁的方法，属于航空起动发电系统电力变换技术领域。该方法采用三相LC滤波器与三相-单相矩阵变换器构成三相输入、单相输出的电力变换结构，所述三相-单相矩阵变换器是由六个双向开关管构成的三相全桥电路结构，其单相输出端连接三级式同步电机主励磁机的励磁绕组。本方法采用空间矢量调制策略(SVPWM)结合正弦脉宽调制策略(SPWM)，输入电源可采用三相交流输入或者直流输入，输出端可输出直流电流、正负对称方波电流和单相正弦交流电流，实现功能复用。本发明将整流器与逆变器合二为一，控制方便，且不含大电容储能环节，可靠性高，具有较高的应用价值。