1997年3月底，中国机械进出口公司、中华人民共和国铁道部与西门子交通集团正式签订了20台交流传动电力机车的供货和技术转让合同，合同总值7000万欧元，由中国铁道部借用奥地利政府贷款支付该型机车被定型为DJ1型，其中“D”代表电力机车、“J”代表交流传动。DJ1型电力机车是由西门子公司以第二代“欧洲短跑手”（EuroSprinter）系列电力机车作为技术平台、在ES64F型电力机车（德国铁路152型电力机车）基础上，专门为中国铁路设计制造的双节重联八轴重载货运电力机车。机车采用交—直—交流电传动系统，采用了异步交流牵引电动机、水冷GTO牵引变流器、及“SIBAS 32”微机控制系统等技术

这款机车是由中外公司共同研发的产品之一，在被命名为“和谐”型以前，被称为DJ4。当中DJ4共有两个款式，第一款是由株洲电力机车及德国西门子研发，编号由0001起（HXD1型）；另一款则由大同电力机车及法国阿尔斯通研发，编号由6001起（HXD2型）。两款机车均采用交流牵引电动机，使用交直交传动及双机重联，单机轴式为Bo-Bo，即前后各一个两轴转向架。

BB 27000型电力机车是法国阿尔斯通公司为法国国家铁路公司设计制造的一种双电流制干线货运电力机车，也是阿尔斯通“Prima”系列铁路机车车型之一，适用于供电制式为1500伏直流电和25千伏工频单相交流电的电气化铁路，在2001年至2006年间共制造了180台。

HXD2型电力机车具备强大的功率及牵引力，可单机牵引7000吨重载列车；机车具备多机无线重联远程同步控制功能

机车按25吨轴重设计，去掉车内配重可实现23吨轴重。机车在-40℃环境条件下可正常存放，采取加温和防寒措施后可正常运用。

HXD2型电力机车合同总值3.745亿欧元，在被命名为“和谐”型以前，被称为DJ4-6000系列。该车由法国阿尔斯通及中国北车集团大同电力机车有限责任公司研发，外观设计取自Prima系列，订单为数180辆，其中首12辆（20001-20012）为整辆于法国贝尔福厂房制造；36辆（20013-20048）以散件形式付运，由大同组装；其余（20049-20180）均为“国产化”版本。首辆HXD2于2006年12月从法国登船，并已于2007年1月21日抵达中国天津。这些机车全数用于大秦铁路，牵引货运列车。

“和谐D2”型电力机车主变压器为模块化的卧式结构，包括1个原边绕组，4个牵引绕组，4个二次滤波电抗器，2个辅助滤波电抗器，强迫油循环风冷却系统以及内置的多种保护电器。其设计、制造技术基于瑞士ABB变压器产品在国际铁路上成熟、可靠的应用，执行IEC、EN、DIN标准，在安全可靠的漏磁屏蔽技术、高强度的油箱结构技术、F级的绝缘材料的选用配套技术、变压器整体的全寿命周期、轻量化和环保性等方面具有独特优势。

转向架为Bo-Bo轴式，采用细晶粒高强度钢板焊接而成的“口”字形构架，中间横梁用螺栓与构架联结；异步交流电机鼻式悬挂，封闭式球铁滚动抱轴箱体、承载式球铁齿轮箱改善了部件的应力分布，提高了部件的抗振性能；采用整体辗钢车轮；低位牵引杆保证了高的粘着利用；一系悬挂装置和二系悬挂装置确保安全、快速和运行舒适性；通过一系、二系轴重调整垫实现25t/23t轴重变化；构架、齿轮箱、轴箱、抱轴箱等主要部件都具有符合EN标准要求的-40℃抗低温冲击性能。

两个独立的辅助变流器均采用 IGBT技术。每个辅助变流器包括降压斩波器和逆变器，直接由主电路中间回路供电，变压器不用设辅助绕组。在正常模式下，一个辅助变流器为定频载荷供电，另一个为变频载荷供电。如果一个辅助变流器驱动失效，另一个将为蓄电池充电器和整个机车的辅助载荷供电。蓄电池充电器单节车采用冗余设计，每两节车也互为冗余，保证了110V电源的可靠性。

轴式 2（Bo-Bo）机车整备重量 200t轴重 25t/23t最高设计速度 140km/h最高运营速度 120km/h持续功率 10MW起动牵引力 760kN持续牵引力 554kN电制动方式 再生制动电制动功率 10MW车钩中心距 19025 x2mm受电弓滑板距轨面高度 5200~6500mm

SSJ3型电力机车采用高度集成化、模块化的设计思路和PRO/E三维设计方法，保证机车的设计水平、工艺和基本制造质量。大连机车于2001年起就开发大功率交流电传动货运电力机车进行研究，2001年6月正式申报开发项目并获铁道部批准

参数 UIC轴式 ：Co'Co'
轨距 ：1,435 mm
转向架 ：TT-78
轴重 ：23 t / 25 t
整备重量 ：138 t / 150 t
受流电压 ：交流 25 kV / 50 Hz
传动方式 ：牵引变流器：东芝 4,500 V 900 A iegt
驱动装置：福伊特SET-553
牵引电动机 ：东芝 SEA-107 / 永济 YJ85A × 6
最高速度 ：136 km/h (试验，SSJ3)
牵引功率 7,200 kW
牵引力 520 / 570 kN (起动) 370 / 400 kN (持续

机车内部采用了国际流行的中间式走廊，将卧式变压器吊装在车体下部正中，采用模块化设计的各个功能部件封装在各种器柜中，并分布在走廊两旁，通过车体侧墙上的散热窗吸入的清洁空气对每个独立部件独立通风。这些按照模块化设计思想设计出来的关键器件，能够最广泛地提高通用能力，这样对机车后期的维修改进提供了坚实的基础，是机车具有较高的检修性和移植性。在保证制造工艺的前提下，各器柜更是使用螺钉将柜门半永久封死，从侧面也显示了机车各有效单元性能的稳定。
这些器件中，最关键的逆变装置采用了日本东芝公司先进设计生产技术，运用国际目前较为尖端的IGBT绝缘栅双极晶体管元器件组装成为大功率变流逆变器，为机车提供了充沛的动力来源。另外，装配的来自东芝技术的微机控制单元除了能够有效地连接控制各个部件，更能为司机提供最新的机车状况信息和故障显示，并通过驾驶台右侧电脑屏报告给乘务人员。
可以说，SSJ3型机车从各个方面，包括部件的技术、设计制造工艺等，都较以往型号上了一个层次，能够达到“跨越”式发展的要求，能够达到国际先进水平。

在2006年“和谐型”系列交流电力机车投产以前，中国铁路普遍缺乏大功率电力机车，当时只有韶山4型电力机车能达到总功率6400千瓦（2 × 3200千瓦）。随着近年中国经济持续增长，铁路货运需求也随之增加，铁道部有见及此，便需要订购能单机牵引5,000-5500吨货物的大功率机车，以应付货运需求。大连机车于2001年起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究，由于当时中国缺乏制造IGBT VVVF牵引逆变器等技术，因此大连机车选择与日本东芝合作研制新型机车，并于2002年9月成立合资公司，东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。