本发明公开一种三级式无刷交流同步电机的转子位置估计方法，所述三级式无刷交流同步电机的主励磁机为三相励磁绕组，在该三相励磁绕组通入三相交流电，该三相交流电即作为主励磁机的三相励磁电流，设置励磁磁势与电机转子的转差频率为期望注入的高频信号频率的六分之一，转子侧感应的交流电经过旋转整流器之后产生具有高频谐波分量的直流电流，为主发电机励磁绕组提供励磁，检测主发电机输出电流，实现电机转子初始位置判定和起动运行过程中的转子位置估计。此种位置估计方法能够获得较为准确的位置估计值，对注入的高频信号频率与相位的精确度不敏感，具有一定的抗干扰能力。