Die elektrische Lokomotive Baureihe 151 ist eine Drehgestell-Lokomotive mit der Achsanordnung Co' Co'. Aufbau, Hauptabmessungen sowie die Anordnung der wichtigsten Bauteile sind aus der folgenden Abbildung zu ersehen:

1 Ger. A: Hauptstrom Motor 1-3	8 Haupttransformator	14 Erregergleichrichter
2 Ger. B: Hilfsbetriebe	9 Schaltwerk mit Andrieb	15 Schrank für Bremsregelung
3 Ger. C: Schalttafeln, Relais	10 Ölpumpe	16 Hauptluftpresser
4 Ger. D: Hauptstrom Motor 4-6	11 Ölkühler mit Lüfter	17 Lichtschalttafel
5 Ger. E: Elektrische Bremse, Zugheizung	12 Fahrmotorlüfter	18 LZB-Schrank
6 Ger. F: Druckluftgeräte	13 Bremswiderstand mit Lüfter	19 Kommutatorklappe
7 Ger. G: Indusi und Sifa

2. Mechanischer Teil

Der Brückenrahmen ist eine selbsttragende Schweißkonstruktion aus Ober- und Untergurt, die aus gewalzten dickwandigen Vierkantrohren gefertigt ist mit dazwischenliegenden Längs- und Querblechen. Das gleiche Prinzip wurde bei den Querträger des Transformators gewählt. Die Drehzapfen sind über die Drehzapfenträger mit der Brücke verschweißt. Die Zug- und Stoßeinrichtung ist über abnehmbare Verschleißkupplungsträger mit der Brücke verschraubt. Sie kann gegen eine automatische Mittelpufferkupplung ausgetauscht werden.

Der Kastenaufbau besteht aus drei aufgeschraubten Kastenhauben für den Maschinenraum und zwei verschweißten Führerraumhauben. Im Maschinenraum sind Transformator, Schaltgeräte und Hilfsbetriebe untergebracht. Der Transformator mit Schaltwerk steht in der Mitte der Lokomotive und ist im Brückenrahmen verschraubt. Die Schaltgeräte in 7 Gerätegerüsten und die Hilfsbetriebe sind zweckentsprechend und unter Beachtung möglichst symmetrischer Brückenbelastung im Maschinenraum angeordnet.

Hilfsbetriebe sind die Drucklufterzeugungsanlage, die Ladeanlage für die Licht- und Steuerstrombatterie, die Lüfter für die Fahrmotoren, für den Transformator-Ölkühler und für die Bremswiderstände sowie die Umformer für Funkeinrichtung, induktive Zugbeeinflussung usw.

Der zweistufige Kolben-Hauptluftpresser liefert Druckluft für die durchgehende Druckluftbremse sowie für die druckluftbetätigten und druckluftgesteuerten Schaltgeräte. Sie wird in den Hauptluftbehältern mit einem Druck von etwa 10 bar gespeichert. Ausreichender Luftdruck ist unter anderem eine Voraussetzung für die Betriebsbereitschaft der Lokomotive. Wenn nach längerem Stillstand der Druckluftvorrat abgesunken ist, kann mit einem batteriebetriebenen Hilfsluftpresser ausreichend Druckluft für das Aufrichten eines Stromabnehmers und das Einschalten des Hauptschalters erzeugt werden.

Die Kühlluft für die Fahrmotoren wird durch Doppeldüsenlüftungsgitter in den Seitenwänden des Maschinenraumes von außen angesaugt. Sie wird von 6 Axial-Fahrmotorlüftern über Lederbälge den Fahrmotoren in den Drehgestellen zugeführt und tritt auf der Kommutatorseite aus. Die Widerstände der elektrischen Bremse sind in einem turmartigen Aufbau auf den zugehörigen Axiallüfter aufgesetzt. Die Kühlluft wird aus dem Drehgestellraum angesaugt und über die Widerstände aus dem kleinen Dachaufbau ausgeblasen. Der Ölkühler-Axiallüfter des Transformators saugt die Kühlluft durch seitliche Schlitze des darüber befindlichen Dachaufbaues an und fuhrt sie durch den unter ihm angeordneten Ölkühler nach unten ins Freie. Die Ölumlaufpumpe saugt das warme Öl in halber Höhe aus dem Transformatorkessel ab und drückt es durch den danebenstehenden Ölkühler in den unteren Teil des Kessels zurück.

Die beiden Führerraume sind an den Enden des Kastenaufbaues angeordnet und durch zwei Seitengänge im Maschinenraum miteinander verbunden. Die geräumigen Führerräume sind mit einer Warmluftheizung, die zur Klimaanlage erweitert werden kann, ausgestattet.

Der Drehgestellrahmen besteht aus 2 Längs-, 2 Kopf- und 2 Querträgern, die aus Blechen kastenförmig zusammengeschweißt sind. Diese Hohlträger besitzen bei geringem Gewicht ein hohes Widerstandsmoment und große Verwindungssteifigkeit. Die Übertragung der Zug- und Bremskräfte zwischen Drehgestell und Lokomotivkasten erfolgt über Hartmanganplatten an Konsolen des Drehgestells und an einem der drehzapfenähnlichen Mitnehmer am Lokomotivkasten. In Längsrichtung ist zwischen den Hartmanganplatten ein geringes Spiel, in Querrichtung ist keine Begrenzung vorhanden. Der Brückenrahmen ist beiderseits der Drehzapfen auf je 4 horizontal auslenkbaren Flexicoil-Schraubenfedern gelagert, die auf dem Obergurt des Drehgestellängsträgers angeordnet sind.

Die mit Zylinderrollenlagern ausgerüsteten Radsatzlager sind mittels am Gehäuse angelenkter gummigelagerter Lemniskatenlenker im Drehgestellrahmen geführt. Der Drehgestellrahmen ist durch beiderseits der Radsatzlager angeordnete Schraubenfedern mit Gummischeibenfedern gegen die Radsätze abgefedert. Die Federn ruhen auf unterhalb der Radsatzlager drehbar gelagerten Ausgleichhebeln und sind an den Radsätzen 1, 3, 4 und 6 durch Ölstoßdämpfer gedämpft.

Die Übertragung der Zugkraft vom Fahrmotor zum Radsatz erfolgt durch den Gummiringfederantrieb. Die Radsatzwelle ist mit Spiel von einer Hohlwelle umschlossen, die über an den Enden angeordnete Auslegerarme zwischen den 6 Speichen hindurch auf den an der Außenseite der Treibräder befestigten Gummiringsegmenten gefedert gelagert ist. Der Radsatz erhält das Drehmoment über beiderseits des Fahrmotors angeordnete schrägverzahnte Getriebe, deren Großräder auf der Hohlwelle sitzen. Der Fahrmotor ist einerseits mittels Gummischubfedern als Drehmomentstütze am Drehgestellrahmen angehängt. Die andere Hälfte der Fahrmotormasse stützt sich über Tatzrollenlager auf der Hohlwelle ab.

3. Elektrischer Teil

Zur Entnahme der elektrischen Energie aus der Fahrleitung hat die Lokomotive 2 Scherenstromabnehmer mit Pendelwippe und je 2 Kohleschleifleisten. Sie sind durch die Dachleitung über je einen Dachtrennschalter miteinander verbunden. In der Regel wird mit dem in Fahrtrichtung hinteren Stromabnehmer gefahren.

An die Dachleitung ist über einen Druckluftschnellschalter der Haupttransformator mit Hochspannungssteuerung und Thyristorlastschaltern angeschlossen.

Der Haupttransformator mit einer Nenn-(Dauer-)Leistung von 6325 kVA, einer Hilfsbetriebeleistung von 150 kVA, einer Bremserregerleistung von 132 kVA und einer Heizleistung von 700 kW hat einen dreischenkeligen Eisenkern. Ein äußerer Schenkel tragt die an der Fahrdrahtspannung liegende Stufenwicklung mit 29 Anzapfungen, welche an die Kontakte eines am Transformatorkessel angebauten, unter Öl leistungslos schaltenden Stufenwählers geführt sind. Die Fahrstufen-Umschaltung geschieht mit gesteuerten Gleichrichtern (Thyristoren) in Antiparallelschaltung.

Die Stufenspannungen werden im Leistungsteil des Transformators, der sich auf dem mittleren Schenkel befindet (der dritte Schenkel dient nur dem magnetischen Rückschluß) in festem Übersetzungsverhältnis auf die Fahrmotorspannung umgespannt. Die Sekundarwicklung des Transformators gibt in Stufe 28 des Stufenwählers bei 15000 V Primärspannung 575 V Leerlaufspannung ab.

Die Lokomotive wird von sechs 14poligen Einphasen-Reihenschlußkommutatormotoren mit Wendepol- und Kompensationswicklung angetrieben. Sie besitzen Eigen- und Fremdlüftung. Die gleichen Fahrmotoren sind auch in den Lokomotiven der Baureihe 110 eingebaut, jedoch wurde durch Isolierung nach Klasse F die thermische Belastbarkeit verbessert.

Die Fahrmotoren sind parallelgeschaltet und werden über die Motortrennschütze gespeist. Je ein Richtungswender für die drei Fahrmotoren eines Drehgestells polt die Erregerwicklungen entsprechend der Fahrtrichtung um.

Das Schaltwerk wird durch einen elektrischen Stellmotor angetrieben. Mit dem Fahrschalter können alle Fahrstufen einzeln durch eine elektrische Nachlaufsteuerung angesteuert werden. Bei Ausfall der elektrischen Nachlaufsteuerung ist es möglich, mit einer einfachen Auf- und Absteuerung zu fahren.

Zur Umschaltung der Fahrmotoren von Fahrstrom auf Bremsstrom sind zwei Fahrbremswender vorhanden, die je 3 Erregerwicklungen der Fahrmotoren eines Drehgestelles hintereinander und jeden der 6 Läufer an eine Bremswiderstand schalten. Die drei Bremswiderstande für ein Drehgestell sind in einem Turm zusammengefaßt und werden durch Hochleistungsaxiallüfter gekühlt. Die Stromversorgung der Lüftermotoren erfolgt durch die Spannung an den Bremswiderständen. Die hintereinandergeschalteten Erregerwiderstände der drei Fahrmotoren eines Drehgestelles werden von einer eigenen Wicklung des Haupttransformators über einen Erregerstromrichter in halbgesteuerter unsymmetrischer Brückenschaltung gespeist. Die Bremskraft wird durch eine elektronische Regeleinrichtung selbsttätig auf den vom Triebfahrzeugführer gewählten Wert eingestellt, Die elektrische Bremse kann allein als Regulierbremse bei Gefällefahrten oder gekuppelt mit der durchgehenden Druckluftbremse betätigt werden.

Die Überwachung der Dienstfähigkeit des Triebfahrzeugführers geschieht durch eine zeitabhängige Sicherheitsfahrschaltung (Sifa). Außerdem ist eine induktive Zugbeeinflussung (Indusi) vorhanden, die den Zug selbsttätig zum Halten bringt, wenn der Triebfahrzeugführer ein Halt zeigendes Signal oder eine Geschwindigkeitsbeschränkung nicht beachtet.