由柴油机经启动变速箱驱动的测速发电机供电。测速发电机是一台他励直流发电机，测速发电机的励磁电流是由110伏特直流电经一个功率调节电阻供给，功率调节电阻的滑动触点由联合调节器上的功率伺服油压马达带动，它根据柴油机工作状况（欠载或过载）自动地调节可变电阻器的阻值，从而改变测速发电机的励磁电流，并经测速发电机和励磁机二级放大后，间接地改变了牵引发电机的输出功率。这个励磁系统比较简单可靠，早期采用可控硅励磁系统的数十台机车亦陆续改装成这种方式，并沿用到后来的东风4B型机车。1976年起，永济电机厂通过仿制ND4型机