Электровоз - не автономный локомотив, который приводится в движение электродвигателями, которые   установлены в нём и получают в свою очередь  электроэнергию из внешней электросети с помощью  тяговых подстанций и контактной сети или аккумуляторов.

Электровозы можно классифицировать по четырем признакам.
Первый признак - по роду службы. По этому признаку электровозы делятся на грузовые, пассажирские, промышленные и маневренные. К промышленной группе часто относят и шахтные электровозы, т. е. электровозы, которые предназначены для перевозки грузов разного назначения по рельсовым подземным путям.
Второй признак - по роду тока питания. По второму признаку электровозы разделяются на электровозы с переменным током и с постоянным. Если питание электровоза осуществляется от аккумуляторной батареи, установленной в нем, то он носит название - аккумуляторный. Кроме того имеют место, но менее распространены, бесконтактные электровозы. В этом случае в шину, проложенную вдоль путей, подается высокочастотный ток, который индуцируется в катушке, установленной на электровозе.
Третий признак - по типу тягового привода. В нашей стране имеет место следующая классификация электровозов:
Тяговый привод 1-го класса, который представляет собой опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя. На ось колесной пары двигатель опирается посредством моторно-осевых подшипников. Редуктор в такой конструкции очень прост, что возможно благодаря жесткой связи - на оси колесной пары и двигателя насажены зубчатые колеса, а моторно-осевые подшипники  поддерживают централь между ними.
И не смотря на то, что данная конструкция уже устарела, она по-прежнему находит применение на грузовых электровозах.
Тяговый привод 2-го класса представляет собой двигатель опорно- рамного типа и опорно-осевой редуктор.
Данный тип привода характерен  для пассажирских электровозов. Двигатель в данной схеме не имеет рессор и соединяется с редуктором с помощью муфты, что обеспечивает электровозу плавность хода и долговечность его двигателя.
Тяговый привод 3-го класса - это опорно-рамные редуктор и двигатель. Первый связан с помощью муфты с колесной парой.

В зависимости от типа передачи крутящего момента с двигателей тягового типа на колесные пары электровозы также подразделяются на электровозы с групповым и индивидуальным приводом.

Тип тяговых электродвигателей является еще одним важным признаком классификации электровозов.
По этому признаку электродвигатели делятся на коллекторные и асинхронные. Первые сложны в процессе их производства и обслуживания. Они имеют коллектор, который фактически является постоянно работающим переключателем со скользящими контактами. Правда коллекторные электродвигатели просты в управлении.
Асинхронные двигатели очень просты и легко переносят разные механические нагрузки. Но они требуют трехфазного переменного тока для своей работы, из-за чего возникает необходимость либо в подводе трёхфазного тока к электровозу или  выработки его непосредственно на локомотиве при помощи машинных преобразователей, либо статических преобразователей. Последние из преобразователей являются наиболее оптимальным технологическим решением и применяются на многих современных электровозах.

Электровозы подразделяются также и по типу и наличию как такового электрического торможения. Они бывают с реостатным, рекуперативным торможением, их сочетанием, а также и полным отсутствием электрического тормоза.

Четвертый признак - по числу секций. Электровозы бывают с одной, двумя, тремя и четырьмя секциями. Некоторыми сериями электровозов предусмотрена возможность объединения нескольких секций для работы в СМЕ.

Электровоз имеет механическую часть, электрическое и пневматическое оборудование. Конструкции имеют свои особенности в зависимости от мощности, максимально развиваемой скорости и другими условиями эксплуатации локомотивов.

Механическая часть локомотива включает  в себя тележки, кузов, рессорное подвешивание, тормозную рычажную передачу.
Тележка состоит в свою очередь из рамы, тяговых двигателей, колесной пары, буксов и редукторов.
Кузов связан с тележками посредством опор, через которые он опирается на них. Тележки в свою очередь опираются на колесные пары через буксы и систему рессорного подвешивания. На тележках устанавливается тормозная рычажная передача и тормозные цилиндры.
Электродвигатели, которые приводят в движение электровоз, носят название тяговых электродвигателей и могут работать и в режиме генератора. Это их свойство применимо для электрического торможения. Торможение бывает также реостатным и рекуперативным. В первом случает - электроэнергия гасится на тормозных реостатах, во втором случае - возвращается в контактную сеть.
Тяговые двигатели приводят в движение колёсные пары через тяговую передачу.
Кузов локомотива включает в себя кабину машиниста, вспомогательные электрические машины, коммутационное и пневматическое оборудование, компрессор. Все оборудование локомотива, которое несет опасность для жизни человека, так как находится под напряжением, размещено в высоковольтной камере, либо в специальных закрытых шкафах, для ограничение доступа к которым предусмотрена система пневматических и электромагнитных блокировок.
Соединение электровоза с вагонами осуществляется при помощи автоматического сцепного устройства или винтовой упряжью. Это зависит от того, в каком регионе он используется.

Электровозы имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества:
1.Элек тровоз представляет собой экологически чистый агрегат, не создающий выбросов в атмосферу, в отличие от тепловозов и паровозов.
2. Наличие большой мощности при схожих с паровозами и тепловозами габаритах, массе и технологическом уровне.

3. Высокий КПД.

4. Конструкция современного электровоза, оснащённого электронным управлением тяговыми двигателями, намного проще конструкции тепловоза.

5. Простое управление.

Недостатки:
1. Необходимость наличия сложной инфраструктуры для управления электровозами. Сюда относится и тяговые подстанции и контактная сеть.

2. Повышенная опасность со стороны электричества как со стороны самого электровоза, так и приспособленных для его передвижения железнодорожных путей.

3. Повышенная металлоемкость электрооборудования. В большей степени это относится к электровозам с переменным током.

4. Сложная постановка в депо - нужен маневренный локомотив. Из=за соображений безопасности, очень часто в зданиях депо нет контактного провода. Это еще одна причина, почему электровоз лучше всего использовать и целесообразнее именно как магистральный локомотив.

Первые попытки использовать для механической работы электрическую энергию предпринимались с начала XIX в. Важное значение для производства автономных видов тяги электрического типа имели опыты Б. С. Якоби. Эти опыты проводились им в 1834 г. , в результате которых он собрал электродвигатель, оснащенный вращающимся якорем. В то же время в Германии, Франции, США проводились опытные работы с макетами экипажей и их перемещению с использованием электрических двигателей.

В 1838 г. Р. Давидсоном были совершены опытные поездки на участке железной дороги, направлением Глазко-Эдинбург, во время которых он испытывал двухосную тележку весом 5 тонн. В 1845 г. было выдвинуто предложение  профессором Пажем с целью создания электрической железной дороги, протяженностью 7,5 км и которая бы располагалась на участке Вашингтон- Бладенсбург. При первых испытаниях электровоза, им была достигнута скорость 30 км/ч.

Следующим свою работу представил немецкий инженер Вернер фон Сименс. Он продемонстрировал созданный им электровоз мощностью 3 л. с. и развиваемой скоростью 6,5 км/час на германской промышленной выставке в 1879 г. Питание локомотива осуществлялось от третьего рельса током постоянным током напряжением 160 вольт.

Следующий американский изобретатель Лео Дафт внес существенный вклад в создание электровоза. В 1883 г. им был создан первый электровоз, названный "Ампер" и имеющий массу 2 тонны. Данным локомотивом возможно было тянуть 10 тонн со скоростью 16,7 км/ч. Мощность его составляла 25 л. с., что было значительным продвижением в области создания электровозов. Следующими машинами, созданными эим великим изобретателем явились электровозы "Вольта" (Volta) и "Пачинотти" (Pacinotti).

Эффективность электрической тяги была очевидна. И к 1900 г. уже во многих других странах стали появляться электровозы, пассажирские вагоны с двигателями тягового типа (предшественники электропоездов) и трамваи.

В октябре 1903 г. локомотив, имеющий в своем составе моторный вагон, созданный компанией Сименс, достиг скорости 210 км/ч на участке пути между Цоссеном и Мариенфельдом в районе города Берлин.

Первой электрифицированной железной дорогой в мире стала дорога Балтимор- Огайо длинной 115 км. Передача электроэнергии к локомотиву  на ней осуществлялась от третьего рельса. Напряжение постоянного тока составляло 650 В. Впоследствии дороги были электрифицированы на постоянном токе напряжение 1200 и 1500 В во Франции и Англии, а затем во Франции значение напряжения достигло 3000 В.

В СССР первым электрифицированным участком стал участок Баку-Сабунчи, на котором электрификация строилась под пригородное движение, вторым - участок Хашури - Зестафони, иными словами Сурамский перевал, работы по электрификации которого начались в 1928 г. Тогда же был заключен контракт с Дженерал Электрик (США) и Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri (Италия) на поставку электровозов на этот участок.

В 1932 г. электровозы, построенные в США и получившие впоследствии по прибытию обозначение серии С10 были доставлены в депо Хашури. Первая обкатка локомотива была проведена 2августа 1932 г. на участке Хашури - Лихи. Торжественное открытие электрифицированного участка состоялось 16 августа 1932 г. В процессе мероприятия электровоз С10-03 провел пассажирский поезд. Это послужило началом постоянной эксплуатации электровозов с поездами.

Первыми заводами, начавшими производство электровозов в России стали "Динамо" и Коломенский завод. В 1929 г. там начались подготовительные работы по производству механической части и электрического оборудования электровозов. А в мае 1932 г. заводом "Динамо" были выпущены первые тяговые электродвигатели ДПЭ3-340 в количестве 2 штук на постоянном токе с мощностью 340 квт. В августе 1932 г. Коломенский завод выпустил механическую часть электровоза. Собранный в результате электровоз получил серию Сс, что значило Сурамский Советский. Обкатка его была произведена в ноябре 1932 г. на железных дорогах северного направления.

Далее в 1932 и в 1938 гг. были спроектированы и выпущены электровозы серий ВЛ19 и ВЛ22 и обкатанные на Сурамском участке.

В дальнейшем производство электровозов было приостановлено из-за Великой Отечественной войны. Но в 1944 г. заводом "Динамо" была начата сборка последнего их электровоза серии ВЛ22М.
Следующим производителем электровозов стал Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ). Он был создан на основе паровозостроительного завода, разрушенного за годы войны. Первый выпущенный им электровоз серии ВЛ22-185 был выпущен в июне 1946 г.

В марте 1953 г. Новочеркасским электровозостроительным заводом выпускается разработанный ими электровоз Н8, что значило Новочеркасский восьмиосный, впоследствии получивший название серии ВЛ8, в честь Ленина (инициалы В.Л.). Общее количество выпущенных единиц электровозов  составило 1715, что стало весьма массовой серией.

В 1954 г. НЭВЗом выпускаются по их проекту 2 опытных локомотива с переменным током, изначально получившими серию НО, что значило Новочеркасский однофазный, а в январе 1963 г. серию ВЛ61. В период с 1954 по 1958 г. было выпущено 12 единиц электровозов, которые поступили в эксплуатацию на участок Ожерелье - Павелец в составе Московско-Курско-Донбасской железной дороги. Данный участок был электрифицирован в период с 1955 по 1956 гг.

Далее из-за существенного недостатка в парке локомотивов, возникла необходимость закупки их в странах Австрии и Чехословакии.

03 октября 1958 г. была начата работа по электрификации сети железных дорог СССР на переменном токе в результате Постановления Совета Министров СССР. Новая система была введена  на дорогах протяженностью 1220 км за период с 1959 по 1960 гг.

В начале 1959 г., в результате решения XXI  съезда КПСС, была запланирована значительная техническая реконструкция железнодорожного транспорта. Была намечена замена паровозов электровозами и тепловозами, являющимися экономичными локомотивами. Как следствие, в СССР интенсифицировались разработки ряда новых серий электровозов, с увеличивающейся мощности по их выпуску.
В 1961 г. Тбилисским электровозостроительным заводом (ТЭВЗ) выпускается электровоз Т8, первый по своему проекту.  В 1962 г. выпускается следующий электровоз этой серии, по доработанному проекту в результате испытаний.

В 1963 г. электровозам присваивается серия ВЛ10. Такие локомотивы строились одновременно и в Новочеркасске в период с 1969 по 1976 гг. и в Тбилиси в период с 1961 по 1977 гг. Общее количество выпущенных электровозов - 1799 единиц.  Заводом, изготовившим механическую часть для первых 20 единиц электровозов, стал Луганский завод, для всех остальных - НЭВЗ.

Основными производителями электровозов в других странах стали:

В США - компания Дженерал Электрик. Пример электровоз PRR E44.
В Европе - корпорации Alstom, Bombardier,  ADtranz, , Siemens AG , Skoda.
На Украине - Днепропетровский электровозостроительный завод (сегодня  НПК "Электровозостроение")
В Японии - концерны Hitachi, Toshiba Electric  и Mitsubishi.
В Китае - корпорация LORIC.
В Казахстане - Атбасарский электровозоремонтный завод.

Используемые источники
1. allrailways.ru.
2. Trainclub.ru.
3. Большая Советская энциклопедия. Гл. ред. Б. А. Введенский, 2-е изд. Т. 8. Вибрафон - Волово. 1951.
4. В. А. Раков. Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985.