外特性作为基准来确定功率调节电阻的阻值，因而产生了低档位时功调电阻调节量不足、牵引发电机处于最小励磁电流状况下转运的问题，致使机车在柴油机低转速时的功率太低，这亦是东风4型机车的起动加速性能逊色于ND4型机车的原因。1976年至1977年间，为了利用电力电子技术改善东风4型机车的牵引性能，铁道部科学研究院和大连机车车辆厂开展了电子恒功率励磁控制系统的研究试验。铁科院的电子恒功率系统方案采用柴油机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，通过由运算放大器组成