保障设备与人员安全：英威腾Goodrive350变频器STO安全功能连接配置指南

发布时间：2026年1月5日 分类：行业资讯 浏览量：117

在工业现场，确保设备在维护、清洁或故障排查期间完全断电并防止意外启动，是保护操作人员安全的首要原则。作为驱动核心的变频器，其安全功能至关重要。英威腾Goodrive350系列高性能多功能变频器集成了符合安全标准的安全转矩截止（Safety Torque Off, STO）功能。正确连接并启用STO电路，能够强制变频器内部功率器件关闭，安全地切断输出至电机的转矩，为设备搭建起一道可靠的“电子安全锁”。

理解STO：安全转矩截止的核心价值

STO并非普通的停机命令，而是一个达到安全完整性等级（SIL）或性能等级（PL）要求的安全功能。其核心在于：当STO安全回路被触发（如安全门开关被打开、急停按钮被按下），变频器将立即且安全地封锁所有输出，电机进入无转矩的自由状态。即使控制信号误给“运行”命令，变频器也绝不会输出动力，从而为机械维护、故障处理等场景提供本质安全的环境。

STO功能连接前的关键准备

在着手接线前，必须完成以下准备工作，这是安全功能有效的前提：

  • 断电与确认：遵循手册中“安全指导”的要求，断开变频器所有输入电源（主回路R/S/T及控制电源）。等待足够长时间（根据机型为5、15或25分钟），或使用万用表测量直流母线端子（+）与（-）之间电压确认低于36V安全电压，确保设备内部电容已充分放电。
  • 识别专用端子：在Goodrive350变频器的控制端子排上，找到标记为 +24V-H1、H1、+24V-H2、H2 的四个专用STO输入端子。它们通常成对排列，构成两个独立的安全输入通道。
  • 拆除出厂短接片：为确保安全功能由外部安全控制器管理，出厂时连接在 +24V-H1 与 H1、+24V-H2 与 H2 之间的黄色短接片必须被彻底拆除。这是启用外部STO控制的关键一步。

STO安全电路的连接原理与步骤

Goodrive350的STO功能采用冗余双通道设计（符合安全标准要求），两个通道必须串联接入同一个外部安全控制器的常闭（NC）触点。只有两个通道同时检测到回路闭合（即安全状态），变频器才允许输出转矩；任一通道回路断开，STO立即生效。

标准连接示意图与步骤解析：

  1. 准备安全控制器：选择一个经过认证的安全继电器模块、安全PLC或急停按钮装置，其输出应包含一组或两组安全常闭（NC）触点。
  2. 连接第一安全通道：使用截面积符合要求的屏蔽导线（建议线长不超过25米），将安全控制器的一组常闭触点的一端连接到变频器的 +24V-H1 端子；将该常闭触点的另一端连接到变频器的 H1 端子。这样，当安全控制器处于“安全”状态时，该触点闭合，通道1回路导通。
  3. 连接第二安全通道：将安全控制器的另一组常闭触点（或同一触点的另一对），以同样方式串联接入 +24V-H2 和 H2 端子之间。确保两个通道的接线物理上独立，以提高可靠性。
  4. 完成回路：至此，从变频器内部+24V安全电源出发，流经两个外部串联的常闭触点，再返回内部的完整安全回路已经建立。

工作逻辑：安全控制器（如安全门锁、急停按钮）未被触发时，其常闭触点保持闭合，H1、H2端子与内部+24V导通，变频器检测到双通道“OK”，允许正常运行。一旦安全装置被触发（如打开安全门），常闭触点断开，两个安全回路同时被切断，变频器瞬间（符合标准要求的响应时间）进入STO状态，输出转矩被可靠截止。

连接与使用中的重要注意事项

  • 严禁短接或省略通道：绝对不可为了“方便”而将H1/H2端子直接短接回+24V-H1/+24V-H2，或只连接一个通道。这会完全绕过安全功能，使STO失效，带来严重的人身伤害风险。
  • 使用规定线材：必须使用屏蔽电缆连接安全回路，并将屏蔽层在变频器侧良好接地（PE），以增强抗干扰能力，防止误触发或误不触发。
  • 功能验证与测试：首次安装或定期维护时，必须对STO功能进行测试：在变频器运行状态下，触发安全控制器（如按下急停），确认电机立即失去转矩并自由停车，且变频器面板可能显示相关安全状态。复位安全控制器后，需重新给出运行命令才能启动。
  • 非紧急停机用途：STO是用于安全隔离的能量切断功能，不可作为正常的紧急停车或制动功能频繁使用。常规停机应使用控制端子或通讯给出的停机命令。
  • 结合机械防护：STO是电气安全措施，必须与机械防护装置（如防护罩、安全门）联锁使用，构成完整的风险控制方案。

结语

正确连接和配置英威腾Goodrive350变频器的STO安全转矩截止功能，是将产品高性能与高安全性融合的关键实践。这不仅是一项技术接线工作，更是履行安全生产责任的具体体现。通过理解其冗余双通道设计原理，严谨地按照步骤连接外部安全器件，并定期进行功能验证，工程人员可以为设备构筑起一道坚实可靠的“电子安全屏障”，确保在需要设备静止的每一个时刻，动力都能被安全、确定地切断，从根本上保障人员生命安全与设备完整性，让先进驱动技术运行在坚实的安全基础之上。