ドイツ鉄道101型電気機関車
機関車には主電動機の牽引力が個別的に統制されることで、ことごとくの状況で全車輪の摩擦力は最適の数値で作用するのが可能である。車輪の制御にはまた、一つの駆動装置が止まる場合、75 %の駆動装置だけで機関車が走行できる長所もある。
変圧器の主電動機側コイルに可変周波数インバーターが連結されて、Hブリッジ回路(Vierquadratensteller)、直流電圧の電力変換回路(Gleichspannungs-Zwischenkreis)、パルスインバーターから構成される。Hブリッジ回路とパルスインバーターは普遍的に適用可能な電力変換回路モジュール(Stromrichtermodule)から組み立てられ、モジュールは電力用半導体、電線、保護装置から構成されている。電力変換回路におけるGTOサイリスターは、駆動制御装置から光ファイバーを経てくるイムパルス信号により制御される。半導体素子および変圧器はポリエステル油で冷える。共振回路(Saugkreis)は電力変換回路の内部に配置されて、33 1⁄3 Hzに同調し電力波形を平らにする役割を果たす。
機関車の走行時、電気エネルギーはDSA 350 SEK機種の集電装置に通じて供給され、変圧器の一次コイルに至り二次コイルから抜ける。ことごとくのコイルの交流電圧はHブリッジ回路に供給される。パルスインバーターは様々な周波数と電圧の三相交流を直流電流に転換して駆動装置である誘導電動機に供給うる。機関車の制動時、主電動機は発電機として作動して、パルスインバーターに電流を供給する。パルスインバーターはその時直流変換器として作動する。Hブリッジ回路から直流は交流に転換されて、電力は変圧器を経て駆動機の回路へ供給される。
ドイツ鉄道株式会社の製品要求仕様文書(Lastenheft)によれば、主電動機のモーターおよび変速機は200万 km走行の期間に故障なしに動くことが要求されて、101形向けの、新しい部品の開発が必要であった。ABBは、新しい半吊り掛け駆動方式として、電動機が車体および中空軸に吊り掛けられている統合クイル式駆動装置(Integrierter Gesamtbetrieb)を開発した。変速機ハウジングの内部にあるピニオンにフランジがつけられている。潤滑油損失は軸受にジョイントの接触を防止する方式で最小となった。
駆動トルクは中間歯車(Zwischenrad)から一番目のゴム製自在継手、中空軸、向こう側の大歯車(Antriebsrad)上に固定された六つの大形ボルトを経て、大きい車輪に伝達される。変速機の場合、大歯車とピニオンとの比率は3.95対1と設計されている。主電動機回転子の回転数は3940 rpmに制限している。
前身のドイツ連邦鉄道時代の1970年代に製造され、30年以上にわたって特急列車 (TEE、EC、IC) の牽引を中心に使用されていた名機・103型電気機関車の老朽化により、それらを置き換えるための後継機として製造された。
本来ならば、高速旅客列車から重貨物列車まで幅広く対応する万能電気機関車として1980年代に開発された120型電気機関車が103型の後継機となるはずであったが、特に高速運転時のトラブルが頻発したため、高速旅客列車専用の機関車を開発することになった。それがこの101型である。145両の製造両数は、103型量産機と同じ両数である。
電気機器などは、ICE 1で実績のある三相交流誘導電動機を採用している。車体はアルミニウム合金製で軽量化されており、省エネルギー化が図られている。また、"Eco2000 Design" と呼ばれる環境対策設計も施されている。在来線に加えて高速新線の走行も可能である。
ヨーロッパの鉄道では、折り返し時などの機関車付け替えの手間を省くなどの目的で、列車最前部の運転台付き客車から最後部の機関車を遠隔制御し、機関車が客車を押すような列車編成方法(推進列車)が幅広く行われている。