采用柴油机在各手柄挡位下的转速作为牵引发电机的功率给定信号，并采用霍尔传感器作为牵引发电机的电压、电流和功率信号检测器；由运算放大器组成的比例积分调节器（PI）对给定信号和检测信号进行比较后输出一个调整信号电压，而电压—频率变换器（VFC）和定宽变频式晶闸管斩波器则作为执行元件，用来改变励磁机的励磁电流，继而调节牵引发电机的输出功率。铁科院的这套电子恒功率调节器最初是为东风5型柴油机车设计，并于1977年内先后安装在东风5型0001号机车和东风4型0113号机车上进行试验。
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