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。

　　同步测速发电机又分为永磁式、感应子式和脉冲式三种。由于同步测速发电机感应电动势的频率随转速变化，致使负载阻抗和电机本身的阻抗均随转速而变化，所以在自动控制系统中较少采用。 异步测速发电机按其结构可分为鼠笼转子和空心杯转子两种。它的结构与交流伺服电动机相同。鼠笼转子异步测速发电机输出斜率大，但线性度差，相位误差大，剩余电压高，一般只用在精度要求不高的控制系统中。空心杯转子异步测速发电机的精度较高，转子转动惯量也小，性能稳定。目前，我国生产的这种测速发电机的型号为CK。

　　主要优点是：

　　1.不需要电刷和换向器，构造简单，维护方便，运行可靠；

　　2.无滑动接触，输出特性稳定，精度高；

　　3.摩擦力矩小，惯量小；

　　4.不产生干扰无线电的火花；

　　5.正、反转输出电压对称。

　　主要缺点是：

　　1.存在相位误差和剩余电压；

　　2.输出斜率小；

　　3.输出特性随负载性质改变（电阻性、电感性、电容性）。