化铁路和液力变扭器问世之后才得以成为现实。1879年，德国在上，向世界示范了首个外部供电的电气化铁路系统，标志着铁道发展史进入了新的一页。1886年，被誉为电力牵引之父的美国发明家法兰克·史伯格创造了两项重要发明，第一项是带有固定电刷的恒速无火花直流电动机，解决了直流电动机在变负荷时转速不稳的问题；第二项是制动时电能可以反馈回收的直流电动机驱动系统，也就是所谓的再生制动（专利号318,668、353,829）。再生制动是利用直流电动机的可逆原理，在制动时将牵引电动机切换成发电机使用，将车辆动能转换为电能