Para automóviles, camiones, autobuses, trenes e incluso barcos, el principal requisito de ingeniería es que todos necesitan un par determinado a una velocidad determinada en un instante de tiempo determinado. El motor de gasolina o diesel no puede proporcionar ese par requerido a una velocidad particular; tiene diferentes características de par/velocidad. Por lo tanto, es necesario hacer coincidir las características de par/velocidad del vehículo y del motor. Donde la potencia requerida es comparativamente no tan alta, la coincidencia de las características de par/velocidad del vehículo y el motor se realiza a través de una caja de cambios, como en el caso de camiones, autobuses, automóviles y vehículos de dos y tres ruedas, y de hecho , cualquier vehículo impulsado por combustión interna manejado entre estos tamaños.
Para una locomotora diesel grande, la potencia involucrada cerca de 4.500 HP hace que una caja de cambios no sea práctica. Entonces, estas grandes máquinas son impulsadas por motores eléctricos, tanto de CA como de CC, que impulsan cada rueda. El motor impulsa un alternador. Las características de par/velocidad se combinan con la electrónica de potencia de estado sólido. La cantidad correcta de voltaje y corriente se entrega a las ruedas, coincidiendo con la carga del tren y la velocidad establecida por el maquinista.
La penalización de peso en que incurre el equipo adicional es esencialmente insignificante en comparación con el peso del tren. Además, la eficiencia de los generadores y motores eléctricos puede ser bastante alta. Otra razón es lograr que el tren se mueva inicialmente. Si usa solo un motor diésel, se requerirá una caja de cambios. El motor diesel desarrolla muy poco torque a bajas RPM. Pero, dado que un tren de carga pesa entre 8.000 y 10.000 toneladas, es probable que la caja de cambios se destruya. Además, un motor diésel produce muy poco par en estado de reposo. Entonces, el problema se convierte en cómo hacer que el tren se mueva, con muy poco par disponible y la destrucción virtualmente asegurada de la caja de cambios.
La solución es un motor eléctrico. Un motor eléctrico produce su par máximo a cero RPM, es decir, en estado de reposo. Un motor eléctrico grande puede producir un par suficiente para poner en marcha el tren. Después de que se inicia el movimiento inicial, los requisitos de torque comienzan a disminuir.
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