在某些情況下，電機需要反向旋轉(zhuǎn)。此外，轉(zhuǎn)矩方向也可能改變。這些因素結(jié)合起來形成所謂的“四象限驅(qū)動器”。

從轉(zhuǎn)矩速度的角度：

1象限：第一象限，電機是順時針方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)矩與速度在同一個方向，驅(qū)動器正在加速。

2象限：在第二象限，電機仍然是順時針方向旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)矩與速度在相反的方向，因此驅(qū)動器減速。

3象限和4象限：在第三和第四象限，電機逆時針旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動器或是加速或是減速，這取決于轉(zhuǎn)矩方向（參見1，2象限）。

隨著變頻器調(diào)速的使用，轉(zhuǎn)矩方向的變化不再依賴于旋轉(zhuǎn)方向的變化也可以實現(xiàn)。高效率的四象限變頻器產(chǎn)品用于一些需要制動裝置的場合。這種控制轉(zhuǎn)矩對于某些場合的使用，尤其在提升應(yīng)用場合，不管旋轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化，但轉(zhuǎn)矩方向需保持不變。

從能量的角度：

轉(zhuǎn)速的方向和轉(zhuǎn)矩的方向可以自由改變，這些應(yīng)用典型的如升降機，絞車，提升機，但是許多機械操作比如剪切，纏繞，紡織，以及測試臺可能需要反復(fù)的速度和轉(zhuǎn)矩的變化。

在某些工況過程中，能量主要從機械設(shè)備回饋到變頻器時，如卷紗機或者是上坡和下坡的傳動帶。

通常從節(jié)能的角度上交流電機和變頻器的組合控制要優(yōu)于機械抱閘的控制。然而卻很少注意到許多的應(yīng)用場合的能量是從機械設(shè)備回饋到變頻器，怎樣把制動的能量經(jīng)濟效益最優(yōu)利用卻沒有被考慮。

在標準傳動中，整流器典型的6脈波和12脈波的二極管整流器只能把交流電整流成直流電，卻不能把直流電逆變成交流電。如果功率傳輸方向是變化的，比如在兩象限和四象限的應(yīng)用，能量回饋過程中對直流電容進行充電，電容的直流電壓開始升高。

電容器的電容是一個相對的較小，所以在交流傳動中導(dǎo)致直流電容快速的電壓升高，變頻器的元器件只能承受電壓上升到一個規(guī)定的水平。

為了阻止直流公共母線直流電壓過分升高，有兩個可行的辦法：逆變器自己阻止電能從電機回饋到變頻器，通過限制制動轉(zhuǎn)矩來保持直流母線電壓恒定。此方法稱作過壓控制，這是當(dāng)代大部分變頻設(shè)備的基本特點?？墒牵@就意味著機械設(shè)備在用戶規(guī)定的速度斜坡下不能實現(xiàn)制動。

另外一種限制直流母線電壓的方法是通過制動斬波器把制動能量輸出給制動電阻。制動斬波器是一個電氣開關(guān)連接直流母線和制動電阻，制動電阻把電能轉(zhuǎn)化為熱能。根據(jù)逆變器的額定電壓，當(dāng)母線電壓超過規(guī)定的直流電壓時制動斬波器自動激活投入工作。

但這種方法有缺陷

比如：

? 如果被加熱的空氣不能被利用的情況下，制動能量被浪費掉。

? 制動斬波器和制動電阻需要額外的空間。

? 在冷卻和熱量回收利用方面需要額外的經(jīng)濟投入。

? 制動斬波器是對一定工作周期的選型，例如100%的功率對應(yīng)于1/10min。長時間制動需要更精確的制動斬波器選型。

? 由于制動電阻的發(fā)熱和可能的灰塵以及環(huán)境中的化學(xué)器件增大火災(zāi)的危險。

? 制動過程中直流母線電壓的升高會對電機絕緣造成額外的電壓應(yīng)力。

其他的方法還有：

1.反并聯(lián)晶閘管橋配置；

2.IGBT橋結(jié)構(gòu)。

這兩種可實現(xiàn)能量到電網(wǎng)的回饋。

也就是說，可以驅(qū)動電機在四象限運行的變頻器就叫四象限變頻器，包括：

1.過壓控制器的變頻器；

2.使用制動電阻的變頻器；

3.使用反并聯(lián)晶閘管的變頻器；

4.使用IGBT整流的變頻器。