牵引电动机的串—并联转换和磁场削弱来达到调速的目的。机车起动和加速时，逐步减少起动电阻的阻值，然后将四台直流牵引电动机从串联转入并联连接，从而实现有级调速。机车还可以对牵引电动机使用一级磁场削弱，作为恒功区的辅助调速手段。牵引电动机采用MT19型串励直流电动机，电动机端电压为675伏时，额定功率为210千瓦，额定转速为每分钟620转。除此之外，ED53型电力机车还采用了电磁式空气接触器、高速断路器等新型电气装置，后来亦被EF52型等国产电力机车所借鉴。