A l'origine de la traction électrique, il semblait logique d'alimenter la caténaire sous tension fixe en courant alternatif à la fréquence du réseau national.
Il suffit ensuite de disposer à l'intérieur des engins moteurs d'un appareillage capable d'abaisser la tension ligne en une tension compatible avec le moteur monophasé série à collecteur (alternatif).
Le problème est qu'à l'époque, on ne parvient pas à maîtriser les difficultés de commutation du moteur, croissant avec l'augmentation de la fréquence.
Devant ces difficultés, il est décidé d'utiliser des moteurs à fréquence plus basse 16 ⅔ Hz, mais malgré tout les problèmes demeurent.
L'utilisation de moteur à courant continu permet d'éliminer les problèmes de commutation et rend le contrôle de la tension à bord de l'engin moteur possible.
Le choix se porte sur : Le moteur à courant continu à collecteur.
Comme on ne savait pas transformer de façon simple compacte et d'un coût acceptable, le courant à bord des engins moteurs, les caténaires seront alimentées en un courant directement assimilable par le
moteur : Le courant continu.
La France fait le choix en 1920 d'utiliser la tension 1500 V continue.
Dès 1950, il devient possible de réaliser la conversion d'énergie à bord des engins moteurs et cela autorise l'utilisation du courant monophasé de fréquence industrielle 50 Hz.
La France fait le choix du courant 25 Kv 50 Hz.
La France se retrouve donc avec 2 types d'alimentation des caténaires :
• Le 1,5Kv =, situé principalement dans le sud de la France,
• Le 25Kv ≈, Situé sur le reste du réseau national.
Le moteur à courant continu à collecteur reste le moteur de traction utilisé.
A partir de la divers engins moteurs vont voir le jour.
Toujours pour des raisons technologiques, les premiers EM étaient de conception électromécanique,
Des EM monocourant fonctionnant soit :
• Sous 1,5Kv = du type : BB8500, BB9200, BB9300...,
• Sous 25Kv ≈ du type : BB16000, BB16500, BB17000....
Des EM bicourant fonctionnant sous 25Kv ≈ et 1,5Kv = :
• Types : BB25200, BB25500....
Par la suite avec l'avènement et la maîtrise de l'électronique de puissance, l'alimentation des moteurs de traction s'en trouvera complètement transformée. De nouveaux engins moteurs voit le jour.
Des EM monocourant fonctionnant soit :
• Sous 1,5Kv = du type : BB7200,
• Sous 25Kv ≈ du type : BB15000,
Des EM bicourant fonctionnant sous 25Kv ≈ et 1,5Kv = :
• Types : BB22200.
Ces engins moteurs, continus cependant d'utiliser le moteur à collecteur à courant continu.
Il faudra attendre la BB26000 pour voir utiliser un autre type de moteur de traction : le moteur synchrone,
Nous allons aborder l'alimentation des moteurs de traction suivant les deux technologies utilisées.