交流电力机车由于接触网供给的是交流电, 因此在牵引变电所中不需要整流装置,比直流电力机车供电设备简单、经济。交流接触网的电压高、电流小、所需的牵引变电所因距离加大而数量减少,故比直流供电系统更为经济,同时机车的功率也大为提高。因接触网电压高、电流小,接触点的用铜量和损耗都相对减小。牵引电动机的端电压由车内的变压器供给,不受接触网电压的限制,可以选择对电机最有利的电压定额,从而提高了牵引电动机的可靠性和经济性。此外,交流牵引变电所还可以与其他供电网连接起来,统一供电,促进铁路沿线地区的电气化。因此用工频交流电的交流电力机车,在要求功率强大,运行地区宽广的铁路干线电力牵引中,得到了世界范围的发展。由于交流电力机车采用单相交流接触网,仅有一条架空导线(另一导线由铁路钢轨实现),对其沿线的导体产生不对称的电磁影响,故对沿线通信线路的干扰较大,通信电缆需要屏蔽,或者改用微波通信及光纤通信,因此增加了投资费用。此外,交流电力机车上的电器设备绝大多数为变流装置,这些装置(如常用的相控整流器)难免给电网带来较多的谐波分量污染和供电质量问题;因机车中整流器的相位控制,使电网电流滞后于网压,这种相位后移和谐波分量,又降低了电网的功率因数。
以单相整流子电动机为牵引动力的交流机车不需要整流器,机车设备简单,谐波分量很少,但由于采用了整流子电动机,在工频下,或者在大功率下,整流困难,故仅在欧洲一些接触网频率为16Hz或25Hz的国家使用,其功率相对较小。