Электрифицированная железная дорога приобретает электричество с больших электростанций — тепловых и гидравлических. Трехфазный ток большого напряжения с этих электростанций поступает на тяговые подстанции железных дорог, выстроенные через каждые 20-30 км ЖД линии. На этих подстанциях переменный ток большого напряжения преобразуется в постоянный ток напряжением 3 тыс. в, необходимый для тяги. С тяговых подстанций постоянный ток направляется в контактный провод, подвешенный горизонтально над рельсовым методом. На крыше электровоза прикреплены токоприемники — пантографы, по которым электрический ток направляется к тяговым двигателям электровоза. Электровозы серий ВЛ-19, BЛ-22, BЛ-23 имеют по 6 колесных пар. Колесные пары расположены по три в двух тележках, на каковые опирается кузов электровоза. самые мощные отечественные электровозы серии Н-8 имеют по 8 осей. Эти электровозы оказались такими длинными, что было нужно поделить их на две секции, опирающиеся любая на две тележки с двумя колесными парами. На каждой оси электровоза находится по тяговому двигателю постоянного тока, каковые через совокупность зубчатых передач вращают колесные пары и приводят электровозы в перемещение. Электрический ток, пройдя через пантограф к тяговым двигателям и совершив в них работу, идет после этого в рельсы, служащие вторым проводом. Из рельсов ток через отсасывающие линии возвращается на тяговую подстанцию.
Электрический ток от электростанции подается на тяговую выпрямительную подстанцию. Из этого он идет к двигателям электропоезда..
Устройства управления электровоза находятся в эргономичных кабинах, находящихся в обоих его финишах. Это позволяет электровозу двигаться в любом нужном направлении — машинист обязан только перейти из одной кабины в другую. Электровозы Н-8 развивают мощность 5700 л. с. и смогут вести грузовой поезд весом около 6 тыс. Т на подъеме 6 тысячных со скоростью 40 км/час. Пассажирский электровоз может развить весьма громадную скорость. На опробованиях во Франции в 1956 г. была достигнута большая скорость поезда с электровозом 331 км/час.
На пригородных электрифицированных линиях пассажиры перевозятся в электросекциях. Любая из них складывается из трех пассажирских вагонов. Под кузовом среднего вагона на его осях находятся тяговые двигатели. На финишах крайних вагонов расположены кабины машиниста. Пригородный электропоезд составляется из 2 либо 3 секций. Отечественные новейшие электросекции, выстроенные в Риге, смогут развивать скорость до 130 км/час.
Сейчас стали применять на электрифицируемых железных дорогах не постоянный, а переменный однофазный ток повышенного напряжения. Это позволяет строить тяговые подстанции не через 20-30, а через 60-70 км, т. е. уменьшить вдвое-втрое их число, а подстанции сделать более несложными и недорогими. Облегчается и удешевляется и контактная сеть. Преобразование же переменного тока в постоянный производится на самом электровозе. На переменном токе электрифицируется часть Сибирской магистрали, а после этого и многие другие ЖД линии.
Магистральный электровоз Н-60.
Наровне с электрической все большее распространение на отечественных железных дорогах приобретает тепловозная тяга. Первые тепловозы показались на советских железных дорогах 40 лет тому назад по инициативе В. И. Ленина. Тепловоз — «близкий родственник» электровоза. Электровоз приобретает энергию по проводам, а тепловоз производит ее на собственной электростанции, расположенной тут же. Сердце тепловоза — двигатель внутреннего сгорания, дизель. Тепловоз серии ТЭ-1 имеет 1 дизель в 1000 л.с., на двухсекционном тепловозе ТЭ-2 имеется 2 дизеля по 2000 л.с., а на новом тепловозе Коломенского завода — дизель в 3000 л.с. в каждой секции. На одном валу с дизелем находится динамомашина — генератор электрического тока. Вырабатываемый ток поступает в тяговые электродвигатели, находящиеся на осях тепловоза.
Тепловоз сложнее электровоза и стоит дороже, но он не требует контактной сети и тяговых подстанций. Тепловоз возможно применять везде, где лишь уложены ЖД дороги. Дизель — экономичный двигатель, исходя из этого запаса нефтетоплива на тепловозе хватает на продолжительный путь. Весьма эргономичен тепловоз на маневрах.
Тепловоз ТЭ-3 имеет две секции, но может трудиться и каждой секцией раздельно. Он рекомендован для работы с грузовыми поездами; скорость его до 100 км/час; управление — автоматическое. Дизель запускается при аккумуляторных батарей и помощи электростартёра. Дизель вращает электрогенератор, что дает энергию шести тяговым электродвигателям, расположенным на каждой оси. Тепловоз имеет пневматическую тормозную совокупность, давление воздуха в ней создается особым компрессором.
Тепловоз возможно было бы очень сильно удешевить, если бы удалось создать недорогой механический привод от дизеля конкретно на ведущие колеса, как, к примеру, у автомобиля. Тогда стала бы не нужной весьма дорогая электрическая часть тепловоза — электродвигатели и генератор. Эта задача в полной мере разрешима, но имеющиеся умелые устройства до тех пор пока еще не продемонстрировали себя достаточно падежными в работе. Вторая занимательная задача — заменить дизель газовой турбиной. Газовая турбина требует значительно меньше места, чем дизель, и локомотив с газовой турбиной — газотурбовоз — возможно сделать значительно более замечательным, чем тепловоз таких же размеров. Помимо этого, для газовой турбины возможно применять недорогие и неотёсанные виды нефтетоплива — мазуты. Первый коммунистический газотурбовоз уже выстроен и проходит опробования.
тепловозы и Электровозы — новые локомотивы. Из года в год они оттесняют ветхие локомотивы — паровозы. Первые паровозы показались 150 лет тому назад, на данный момент они стали невыгодны. Из того количества тепловой энергии, которое заключено, к примеру, в угле, паровоз превращает в механическую энергию лишь 5%, а другое теряется, выпускается в атмосферу с паром, дымом, излучением. Паровая машина паровоза с золотниками и поршнями весьма устарела. В индустрии поршневую паровую машину уже давно заменили турбины. А создать хороший локомотив с паровой турбиной не удалось — такие локомотивы получались дорогие, неудобные и малонадежные. Оказалось, что удачнее всего вовсе отказаться от паровой тяги и заменить ее более прогрессивными видами тяги — электрической и тепловозной.