同步电动机只有在定子旋转磁场与转子励磁磁场相对静止时，才能得到平均电磁转矩。如将静止的同步电动机励磁后直接投入电网，这时定子旋转磁场与转子磁场间以同步转速。相对运动，转子受到交变的脉动转矩，其平均值为零，电机不能起动。所以必须借助其他方式来起动。
常用的起动方法有下列三种：
（1）辅助电动机起动通常选用和同步电动机极数相同的感应电动机（容量为主机的5％～15％）作为辅助电动机。先用辅助电动机将主机拖动到接近同步转速，然后用自整步法将其投入电网，再切断辅助电动机电源。这种方法只适用于空载起动，而且所需设备多，操作复杂。
（2）变频起动此法实质上是改变定于旋转磁场转速利用同步转矩来起动。在起动开始时，转子加上励磁，走子电源的频率调得很低，然后逐步增加到额定频率，使转子的转速随着走子旋转磁场的转速而同步上升，直到额定转速。采用此法须有变频电源，而且励磁机与电动机必须是非同轴的，否则在最初转速很低时无法产生所需的励磁电压。
（3）异步起动同步电动机多数在转子上装有类似于感应电动机的笼型起动绕组（即阻尼绕组）。同步电动机异步起动的原理接线图如图13－8所示。起动时，先把励磁绕组接到约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻，然后用感应电动机起动方法将定于投入电网使之依靠异步转矩起动，当转速上升到接近同步转速时，再加入励磁电流，依靠同步电磁转矩将转子牵入同步。