4000型电力机车经过调整试验后，于1997年初在北京环形铁道试运行，期间最高试验速度达到121公里/小时；1998年上半年，机车在西南交通大学牵引动力国家重点实验室内的定置试验台上进行了考核试验。在试验过程中机车暴露出一些技术问题，例如机车启动时发生牵引力振荡、电网谐波较多、牵引电机滤波电抗器产生的牵引电机定子电流冲击；机车虽然可以随负载变化稳定运行，但其牵引特性曲线上并没有恒力矩或恒功区，直接影响其高频（高速）区的性能发挥。此外，由于AC4000型电力机车采用转差控制方式对牵引电机实现变频控制，难以达到