电力机车的历史演变

1835年，荷兰的Strattin和Becker尝试制造以电池为动力的小型两轴铁路车辆。1842年，苏格兰人r·戴维森(R. Davidson)首先制造了一辆5吨标准轨距的电力机车，由40块电池供电。因为电机比较原始，机车只能勉强工作。1879德国W.von Siemens开着他设计的小型电力机车，拖着三辆载有18名乘客的汽车在柏林夏季展上表演。机车电源由外部150V DC发电机供电，电力通过两轨间绝缘的第三轨输送到机车。这是电力机车的首次成功试验。电力机车在商业中的使用始于地下铁路。1890在英国伦敦，电力机车首次用于在5.6公里长的地下铁路上牵引车辆。干线电力机车于1895年在美国巴尔的摩铁路隧道段使用，675伏DC，自重97吨，功率1070千瓦。19年底德国测试交流电力机车，1903年德国三相交流电力机车创下210.2公里时速的高速纪录。中国在富顺煤矿使用1500V DC电力机车1914。铁路电力机车主体采用单相交流25000 V 50 Hz电流系统。1958年制造了第一台点火管整流的韶山电力机车。1968年硅整流器改造成功，称为“韶山1”型，持续功率3780 kW。干线电力机车向大功率、高速、耐久方向发展，客运电力机车时速从160公里提高到200公里，正在向250公里迈进。

各国制造的电力机车电压系统复杂，不便于国际铁路联运。近年来，国际上确定了电力机车的几个标准电压。DC电压为600伏、750伏、1500伏和3000伏。单相交流电压6250伏，工频50或60赫兹，电压15000伏，工频25000伏，工频50或60赫兹等。使用电力机车的好处之一是可以减少污染，包括蒸汽机车和内燃机车在运行时产生的废气。用于电气化铁路的发电厂在使用化石燃料时会控制废气排放，此外，还可以使用低污染的风力或水力发电。噪音方面，电力机车比内燃机车安静很多，也可以进一步缩短行驶时间。

在性能上，由于不需要像内燃机车那样携带笨重的内燃机和燃油，因而在加减速和高速上优于内燃机车，减轻了自身重量。电力机车的缺点是没有动力源，电能来自外部电缆。遇到自然灾害、战争等不可抗力造成的停电，就无法运行，甚至可能引发事故。

因此，尽管电力机车有很多优点，但它仍然不能完全取代传统的内燃机车。

混合动力是一种折中方案，即在电力机车上加装一台应急柴油发电机，以应对突然停电。

与分散式电机车相比，加减速性能略逊于电机车，不适合通勤或必须短距离停车的区间车。