结构与杯形转子交流伺服电动机类似，由内、外定子，非磁性材料制成的杯形转子等部分组成。定子上放置两个在空间相互垂直的单相绕组，一个为励磁绕组，另一个为输出绕组。

　　励磁绕组通入正弦电流时，在绕组的轴线方向上产生了一个随时间按正弦规律变化的脉动磁通Φ1。Φ1在转子中感应出电流产生，并由此产生转子磁通Φ2。

　　测速发电机静止时，Φ2也沿励磁绕组的轴线方向，忽略励磁绕组的电阻和漏抗，合成磁通Φ在励磁绕组中产生的感应电动势E1与励磁电压U1的关系为：

　　可见，当U1和f1不变时，合成磁通Φ的大小基本保持不变，仍为原来的磁通Φ1。由于Φ1的方向与输出绕组的轴线垂直，在输出绕组中不产生感应电动势，因此，当测速发电机静止不动时，输出电压为零。

　　测速发电机旋转时，转子导体因切割磁通Φ1而产生电动势和电流。E2和I2与磁通Φ1及转子转速n成正比，转子电流I2产生磁通Φ2，两者也成正比，磁通Φ2的方向与输出绕组的轴线方向一致，因而在输出绕组中产生与励磁电压频率相同的感应电动势，输出绕组两端得到频率相同的输出电压，其大小与磁通Φ2成正比，输出电压U2与励磁电压U1及转子转速成正比。

　　空心杯转子测速发电机与直流测速发电机相比，具有结构简单、工作可靠等优点，是目前较为理想的测速元件。

　　交流测速发电机可分为同步测速发电机和异步测速发电机两大类。