异步测速发电机的工作原理可以由图说明。图中N1是励磁绕组，接单相交流电源；N2是输出绕组，接入测量仪器作为负载。转子是杯形结构，可看成一个导条数目非常多的鼠笼转子。由于转子电阻较大，为分析方便起见，忽略转子漏抗的影响，认为感应电流与感应电动势同相位。
给励磁绕组N1加频率f1恒定，电压U1恒定的单相交流电，转子以转速n旋转时，测速发电机的气隙中便会生成一个频率为f1、方向为励磁绕组N1轴线方向的脉动磁通φ1，φ1正比于U1： U1=4.44f1N1 φ1。此外，杯形转子在旋转时切割φ1，而在转子中感应出电动势Er机相应的转子电流Ir，Er和Ir与磁通φ1及转速n成正比，即： Ir∝ Er∝ φ1n。转子电流Ir也要产生磁通，两者也成正比，即φr ∝ Ir。
图1 交流异步测速发电机原理
磁通φr与输出绕组的轴线一致，因而在其中感应出电动势，两端就有一个输出电压U2。U2正比于φr，即U2 ∝ φr。根据上述关系就可得出， U2 ∝ φ1 ∝ U1n
上式表明，当励磁绕组加上电源电压U1，测速发电机以转速n转动时，它的输出绕组中就产生输出电压U2，U2的大小与转速成正比。测量出U2的大小就可以得到转速n。
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