STO (Safety Torque OFF) em Inversores de Frequência: Norma NR-12, EN ISO 13849-1 e EN 60204-1, Proteção de Vida e Aplicações Industriais

1. O que é o Safety Torque OFF (STO)

1.1 Definição e princípio de funcionamento
O STO — Safe Torque Off — é uma função de segurança integrada em muitos inversores de frequência que impede a geração de torque pelo motor. Em outras palavras, quando o STO é ativado, o inversor não entrega mais energia geradora de torque ao motor, de modo que este não gira nem exerce força motriz.
Tecnicamente, isso é obtido cortando os sinal de comando dos IGBTs (ou dispositivos semicondutores equivalentes) que geram a corrente de saída para o motor.
Importante: mesmo com STO ativado, pode haver tensões presentes nos terminais do inversor ou no barramento DC; o motor simplesmente “coast-to-stop” (rolagem livre) ou necessita de freio mecânico se houver massa suspensa ou inércia relevante.

1.2 Por que o STO é tão importante para a segurança de máquinas
O ponto central: vidas humanas. Em ambientes industriais, acionamentos elétricos — motores, inversores, máquinas — representam risco real caso se iniciem movimentos inesperados ou não sejam adequadamente isolados em manutenção ou emergência.
O STO atua como barreira eletrônica de segurança, assegurando que mesmo se o comando de marcha for acidental, ou houver falha lógica, não haverá geração de torque via inversor para o motor.
Além disso, ao se integrar ao sistema de segurança funcional (relés de segurança, PLCs de segurança, botões de emergência), o STO ajuda a cumprir requisitos normativos e evitar acidentes graves como esmagamentos, cortes, quedas de carga, ou energização involuntária.
Por isso, em muitos casos, a ausência ou falha de STO resulta em grande risco para operadores, manutenção e terceiros.

2. Origem e evolução normativa do STO

2.1 Contexto internacional: EN 60204-1, EN ISO 13849-1, IEC 61800-5-2

A norma EN 60204‑1 — “Segurança de máquinas — Equipamentos elétricos de máquinas — Parte 1” — define que as funções de segurança devem prevenir movimentos perigosos e paradas inadequadas. A função STO está diretamente relacionada à categoria de parada “não controlada” (Stop Category 0) segundo essa norma.
A norma EN ISO 13849‑1 trata de comandos relacionados à segurança de máquinas e define os níveis de performance (PL) para partes dos sistemas de comando que exercem funções de segurança.
A norma IEC 61800‑5‑2 “Adjustable speed electrical power drive systems – Safety requirements – Functional” também cita a função STO.

2.2 Situação no Brasil: NR-12 e adequação nacional
No Brasil, a norma NR‑12 é a principal para segurança de máquinas e equipamentos. Ela estabelece requisitos mínimos a fim de prevenir acidentes e doenças do trabalho ligados à utilização de máquinas.
A NR-12 exige, entre outros, que os equipamentos e máquinas sejam projetados, construídos, instalados, operados e mantidos considerando a “condição do estado da técnica” (artigo central) e que os sistemas de comando de segurança estejam adequadamente implementados e documentados.
Ou seja: a adoção de função STO em inversores é parte importante da adequação à NR-12, porque ela se enquadra como medida de proteção contra arranques involuntários ou geração de torque não controlada.

3. Riscos de operar um inversor sem a função STO

3.1 Exemplos de falhas e acidentes relacionados à ausência de STO

Máquinas que partem inesperadamente, com acionamento de motor via inversor, provocando esmagamentos ou colisões.
Cargas suspensas que se movem por conta de torque residual ou comando indevido do motor.
Falhas de manutenção onde o técnico pensa que a máquina está “desligada”, mas o inversor reinicia ou ainda entrega torque ao motor.
Artigo da UNESC comenta que a ausência de dispositivos ou proteções de segurança em máquinas é uma das maiores causas de acidentes industriais no Brasil.

3.2 Impactos para vidas humanas, máquinas e processos
Vida humana: lesões graves ou fatais — por exemplo, queda de cargas, esmagamento, contato com partes móveis.
Equipamento: danos ao motor, inversor, máquina, estrutura, perdas econômicas e tempo de parada.
Processo industrial: interrupções, multas, adequação tardia à NR-12, perda de confiança e risco de embargo.
Portanto, a função STO não é “apenas mais uma característica técnica” — é essencial para proteger vidas e garantir a conformidade normativa.

4. Diferença técnica/eletrônica entre inversores com STO e sem STO

4.1 Arquitetura de segurança, dupla via, monitoramento de falha
Em um inversor com STO:

São disponibilizados terminais específicos (“STO inputs”) normalmente via dois canais (2-channel) para segurança, normalmente em circuito NC (normalmente fechado).
Quando um dos canais se abre ou há falha, o inversor bloqueia a saída de torque, independentemente do sinal de comando de marcha.
A função STO deve ser parte da arquitetura de segurança funcional, em conformidade com EN ISO 13849-1, de forma a atender um determinado PL (por exemplo PL d ou PL e dependendo do risco).
Em contraste, um inversor sem STO pode depender apenas de relés externos de desconexão, contatores ou “parada tradicional”, o que pode não garantir tão rapidamente a eliminação de torque ou pode permitir torque residual.

4.2 O que muda no painel elétrico e no projeto de automação

No painel de comando: conexão dos sinais STO (dual canal) ao relé de segurança ou PLC de segurança.
inclusão de botão de emergência, relé de segurança, interface STO do inversor.
Monitoramento interno no inversor: se STO ativado, eixo “sem torque” e início de inibição de partida.
Tratamento de casos especiais: se motor acoplado à massa suspensa ou inércia grande, mesmo com STO o motor pode “coast” – pode exigir freio mecânico ou parada controlada adicional.
Do ponto de vista de projeto, a presença de STO reduz carga sobre elementos externos e pode simplificar o circuito de segurança, melhorando categoria/PL alcançado.

5. Esquema típico de ligação do STO com relé de segurança e botão de emergência

5.1 Componentes recomendados

Botão de emergência (E-stop), de dupla canal (NC)
Relé de segurança adequado (monitoramento de 2 canais, categoria conforme norma)
Inversor de frequência com função STO integrada ou com módulo de segurança que habilite STO
Fiação resistente à falha comum e tratamento de CCF (falha em causa comum)
Documentação técnica, ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) quando aplicável

5.2 Diagrama elétrico e considerações práticas

O botão de emergência (canal A e B) está em série em dois canais independentes, conectados às entradas STO 1 e STO 2 do inversor ou ao relé de segurança que avalia esses canais e envia sinal de segurança.
O relé de segurança monitora os canais do botão + contatos auxiliares do contator principal, em conformidade com EN ISO 13849-1 ou equivalente.
Quando o botão é pressionado ou há falha, os canais abrem → relé de segurança aciona → entradas STO são ativadas (inibição de torque) → inversor entra em estado “torque-free”.
Verificar aterramento, fiação blindada se necessário, proteção contra interferência EMI, e garantir que o inversor bloqueie partida até o reset manual (quando aplicável).
Em máquinas com cargas elevadas ou inércia, considerar freio de motor ou freio mecânico adicional, já que STO apenas impede geração de torque, não necessariamente imobiliza instantaneamente.

6. Exemplos de marcas e modelos de inversores com STO embarcado

Segue abaixo algumas referências de inversores que já possuem a função STO integrada ou disponíveis via módulo opcional:

Invertek Drives — Optidrive P2

Função: STO integrada (duplo canal), pensada para integração direta em circuitos de segurança de máquinas.

Marca / Série Modelo ou trecho de catálogo Observação ABB – ACS880 with safe torque off (STO) Função STO WEG – CFW11 Com opção “With STO” Verificar variante com STO habilitada. SEW‑Eurodrive – MOVI-C / Com Safe Torque Off Voltada para automação de

Importante: Mesmo quando um inversor declara STO, é imprescindível confirmar no manual de aplicação a categoria de segurança, o nível de performance (PL) ou SIL, as entradas STO habilitadas e quais versões de firmware ou módulos opcionais são necessários.

7. Exemplos de modelos de relés de segurança aplicáveis para STO

Para que a função STO opere de forma conforme, o circuito de segurança deve incluir um relé de segurança ou módulo de segurança que monitore adequadamente os sinais de segurança. Abaixo algumas referências:

Eaton – Série ESR5 Relés de Segurança (“… até PL e e IEC 62061 até SIL CL 3”)
Omron – Unidade de Relé de Segurança G9SA (certificação até PLe conforme EN ISO 13849-1)
Schneider Electric – Relé de Segurança XPSUDN13AC Cat.4 / PL e / SILCL 3
Elobau – Relé de segurança modelo 46212 (PLe / SIL3)
ABB (Jokab Safety) — Linha Sentry
- Famílias:
  - USR (Universal Safety Relays): USR10, USR22 — universais, cobrem E-Stop, chaves de segurança, dispositivos OSSD etc. Ideais para monitorar 2 canais e interligar com entradas STO dos inversores.
  - SSR (Single-function Safety Relays): modelos de função única (ex.: 1/2 canais, OSSD ou bimanual), úteis quando a aplicação é específica.
  - TSR (Timed Safety Relays): TSR10 — relés temporizados de segurança com presets de atraso e reset automático; úteis quando é necessário temporização segura (p.ex., esvaziamento de energia antes de liberar acesso).
- Manual/guia oficial: instruções originais Sentry (ABB Jokab Safety) e guia de aplicações com exemplos que citam uso de STO em drives.
Dica prática: Ao usar Sentry USR/SSR/TSR para acionar o STO (duplo canal) do inversor, configure detecção de falha entre canais, escolha o modo de reset conforme análise de risco (EN ISO 13849-1) e registre no dossiê de NR-12.

Na especificação do relé considere: número de canais de entrada (mínimo 2 NC para STO dual canal), categorias (Cat. 3 ou Cat. 4), nível de performance (PL d ou PL e), compatibilidade de tensão, contatos para comando do contator principal ou sinal externo STO.

8. Panorama regulatório no Nordeste e atuação da MGL Nordeste

8.1 Atuação regional (Bahia, Ceará, Sergipe, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte)
A empresa MGL Nordeste (www.mglnordeste.com) está posicionada para atender os estados da Região Nordeste: Bahia, Ceará, Sergipe, Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte.
Ela conta com time especializado para tratar de inversores de frequência, segurança funcional, atendimento técnico local, estoque regional e suporte pós-venda.
Para empresas que buscam adequação à NR-12, modernização de painéis, retrofit de máquinas ou seleção de inversores com STO, a MGL Nordeste representa um parceiro estratégico.

8.2 Serviços de suporte da MGL Nordeste para inversores de frequência e segurança funcional

Avaliação de compliance de máquinas e painéis sob a NR-12, com foco em comandos de segurança e partes de controle.
Seleção e fornecimento de inversores que já incorporam função STO ou retrofit de módulos STO.
Projeto elétrico de painel de comando com relé de segurança, botão de emergência, entradas STO, fiação, certificação.
Treinamento técnico para equipe de manutenção e operação, orientado para gerais e especificidades da Região Nordeste.
Suporte técnico local para startups, parametrização, comissionamento e documentação (manuais, ART, laudos).

Central de Equivalências MGL

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9. Conclusão: vida em primeiro lugar — boas práticas de segurança para inversores

Em resumo: a função STO não é apenas um adicional técnico — é uma medida crucial de segurança funcional, cuja adoção protege vidas, equipamentos, processos e garante conformidade normativa (NR-12, EN ISO 13849-1, EN 60204-1).
Se estiver projetando, especificando ou adquirindo inversores de frequência, atente para:

Verificar se o inversor possui STO ou possibilidade de módulo STO;
Garantir que o circuito de segurança inclua relé de segurança apropriado, botão de emergência, fiação dual canal;
Confirmar categoria/PL exigida para a máquina ou parte do sistema de controle;
Documentar (ART, laudo de risco, diagrama elétrico) em conformidade com a NR-12;
Para o Nordeste do Brasil, contar com parceiro local como a MGL Nordeste facilita suporte, estoque e atendimento técnico regional.

Não deixe a segurança em segundo plano: máquinas devem proteger pessoas. O uso adequado da função STO é um passo fundamental nessa direção.

FAQ (Perguntas Frequentes)

Q1. O que significa exatamente “torque-free” no contexto de STO?
A: Significa que o inversor não está mais entregando energia para gerar torque no motor. O eixo pode ainda girar por inércia ou carga, mas nenhum comando de torque é aplicado.

Q2. O STO substitui a parada controlada (SS1) ou o freio mecânico?
A: Não necessariamente. O STO corresponde à categoria de parada “Stop Category 0” (parada imediata sem controle de desaceleração) segundo EN 60204-1. Assim, para aplicações com cargas pendentes ou onde a inércia ou gravidade atua, pode ser necessário freio mecânico ou parada controlada adicional.

Q3. Todos os inversores já possuem STO?
A: Não. Alguns modelos básicos não têm o recurso ou exigem módulo opcional. Por exemplo, um modelo da WEG advertia “Without STO”. Portanto, ao especificar inversores, verifique se têm “With STO” ou “STO enabled”.

Q4. Qual norma define o nível de performance (PL) para sistemas de comando que implementam o STO?
A: A norma EN ISO 13849-1 define os requisitos para partes de comando relativas à segurança, incluindo níveis de performance PL a até PL e.

Q5. É obrigatório usar relé de segurança para acionar o STO?
A: Sim, porque o circuito de segurança que aciona o STO deve obedecer aos requisitos de segurança funcional (dual canal, detecção de falha, categoria/PL adequados). O relé de segurança atua como interface entre os dispositivos de segurança (botão de emergência) e as entradas STO do inversor.

Q6. Qual a relação entre STO e conformidade com a NR-12 no Brasil?
A: A NR-12 exige que máquinas e equipamentos contem com sistemas de segurança e partes de comando que evitem acidentalidades. A função STO ajuda a cumprir essa exigência, pois impede geração de torque descontrolado. Documentações e análises de risco devem ser apresentadas nos processos de adequação à NR-12.