電機子チョッパ制御
一方、本方式の回生ブレーキは、1967年(昭和42年)4月に東洋電機製造が、同社製サイリスタと高速度遮断器を用い、都営地下鉄浅草線5000形に85 kW直巻電動機4台制御の回生・分巻界磁式チョッパ制御装置を仮設し現車試験を実施し、国内初のチョッパによる回生制御試験に成功した。
富士電機製造においても、1969年(昭和44年)8月に札幌市交通局の市営地下鉄向けに第4次試験車「すずかけ」を使用して、チョッパ制御装置の試験を実施している。続いて山陽電気鉄道270形に搭載し、抵抗制御車と組んで各種試験後の1972年(昭和47年)8月から営業運転に投入された(回生ブレーキはカット)
日本国有鉄道(国鉄)では1967年(昭和42年)3月23 - 31日、横須賀線衣笠 - 久里浜間において101系に東京芝浦電気製のチョッパ制御装置を床上艤装して、基本的な性能の確認試験が実施された。この方式は、力行時と回生ブレーキ時で主電動機の接続を切り替えることで、回生ブレーキ動作範囲を主電動機定格速度の2倍にすることができる(倍電圧方式)。編成はクモハ101 - モハ100 - クハ101の3両編成で、モハ100にチョッパ制御装置を搭載し、クモハ101は抵抗制御で走行できるものとした。このチョッパ制御装置は回生ブレーキが使用可能であったが、変電所側が対応しておらず回生ブレーキの試験は実施されなかった。
続いて、1969年(昭和44年)11月24日 - 12月1日にかけて根岸線桜木町 - 磯子間において103系(4両編成)に東京芝浦電気製のチョッパ制御装置を搭載して性能確認試験が実施された。このチョッパ制御装置は将来101系・103系に搭載することを目的とした本格的なもので、営団地下鉄6000系で実用化したものと同等の機器である。この試験では力行制御や誘導障害は問題なかったが、回生ブレーキが低速でしか効かない問題点が残された。
この試験後、1970年(昭和45年)11月に房総西線(現・内房線)那古船形 - 千倉間で、101系に前述のチョッパ制御装置を一部改造して性能確認試験が実施された。