对于单个电机来说，所谓四象限是指其运行机械特性曲线可以在数学轴上的所有四个象限内运行。第一象限处于正向电动状态，第二象限处于反馈制动状态，第三象限处于反向电动状态，第四象限处于反向制动状态。四象限变频器只有能使电机工作在四个象限才能称之为四象限变频器。

20世纪80年代末，交流变频调速逐渐走上工业驱动调速方式的历史舞台。变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优势，这使得变频调速成为最有前途的交流调速方式。

常见的变频器大多是利用二极管整流桥将交流电转换成DC，再利用IGBT逆变技术将DC转换成电压和频率可调的交流电来控制交流电机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称为两象限变频器。由于两象限逆变器采用二极管整流桥，不能实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电机需要反馈能量的应用场合，如电梯、升降机和离心机系统，电阻制动单元只能加在二象限变频器上。电机反馈的能量被消耗。此外，在一些大功率应用中，二极管整流桥对电网造成严重的谐波污染。

该电源模块可以实现能量的双向流动。如果IGBT被用作整流桥，高速和高计算能力的DSP将产生PWM控制脉冲。一方面可以调节输入功率因数，消除对电网的谐波污染，使变频器真正成为“绿色产品”。另一方面，电机反馈产生的能量可以送回电网，从而达到彻底的节能效果。

四象限变频器的典型应用是具有潜在负载特性的场合，如提升机、机车牵引、油田磕头机、离心机等。在一些大功率应用中，还需要四象限变频器来减少对电网的谐波污染。

以提升机的应用为例。提起重物时，四象限变频器拖动电机逆重力工作，电机处于电动状态。当下重物下降时，逆变器侧产生励磁电流，重力牵引电机发电，电机处于发电状态。势能转化为电能，通过整流器侧反馈到电网。