長所と短所.
電気機関車はディーゼル機関車や蒸気機関車のように大量の燃料や水を積載する必要はなく、その余裕を車体寸法と重量の低減や、出力の増大に充てることができる。また、運転時に煤煙や排出ガスを出すこともないため、車内環境、沿線環境が改善される。一方、蓄電池式電気機関車という例外があるものの、電化路線でしか運用できず、電化設備の維持のため大きなコストがかかる。
一般的な旅客電車は洗車機での車体洗浄が可能であるが、電気機関車は車体側面に機器冷却用の通風口があり、それらからの不必要な水の浸入による機器への悪影響を避けるため、作業員によるモップを使用した手作業となっている。
歴史.
交流の導入.
構造.
分類.
架線から取り入れる電源の種類により、直流電気機関車、交流電気機関車、交流直流両用電気機関車に分類される。黎明期には、直流電源を使用するのが一般的であったが、後に大電力を送電できる交流電源を使用するものが実用化された。交流を使用する場合は、商用電源周波数の単相特別高圧を使用するが、初期には三相交流や低周波数を使用することもあった。集電方式は、高速運転にも適した架空電車線方式が一般的で、一部に第三軌条方式のものがある。
主要機器.
制御方式は、直流用や交流直流両用では、抵抗制御と直並列組合せ制御が一般的である。また、加速時の空転を少なくするため、ノッチの制御段数を増やしてきめ細かい制御を行なうバーニヤ制御が併用されることがある。交流用では一般的な低圧タップ制御のほか、整流器の機能を活用した無接点式のサイリスタ位相制御なども使用される。交流用機関車では、出力電圧を連続的に変化させることができるため、直流用に比べて少ない動軸数で同等の粘着性能を発揮することができる。
蒸気機関車との性能差.
電気機関車と蒸気機関車では、前者の方が高性能とされている。これは、運動エネルギーに変換される以前のエネルギーを自車に蓄えず、架線から随時取り入れるため、死重となる炭水車や、重量の面で多くを占めるボイラーが不要で、重量の面で有利なことから言われてきた