¿Qué ocurre si se conecta un aparato de 240 V en una fuente de alimentación de 120 V?

Question

Sé que poner 240V a través de un aparato clasificado sólo para 120V casi seguramente lo dañaría.

¿Pero qué pasa si conecto un aparato de 240 V a una toma de corriente de 120 V? Aparte de la degradación del rendimiento, ¿habría algún daño en el propio aparato?

Answer 1

Probablemente no ocurriría nada grave, como ya se ha mencionado, pero existe la posibilidad de que se produzca una situación potencialmente grave. Considere la posibilidad de que un aparato que sólo está destinado a funcionar con 240 V de corriente alterna pueda funcionar entre (digamos) 200 V y 250 V. Para ello, podría utilizar una fuente de alimentación conmutada para regular las tensiones continuas internas. Digamos que necesita 100 vatios internamente, tal vez algún tipo de amplificador de audio.

A 250 voltios de CA, consumiría 0,4 amperios más un 10 % más por ineficiencias, lo que supone una corriente de 440 mA. A 200 voltios AC consumiría 550mA. A 100 V CA intentaría extraer una corriente de casi un amperio si fuera capaz.

La cuestión es que intentará consumir más corriente con una tensión alterna más baja y esto podría fundir un fusible interno o dañar el transistor de conmutación: la corriente media puede ser sólo de 1 amperio, pero la corriente de conmutación podría ser de 10 amperios. Además, a un voltaje más bajo (con el aumento de la corriente) el condensador de reserva después del puente rectificador se esforzará por mantener un bajo rizado y entre ciclos el voltaje de corriente continua antes del elemento de conmutación puede descender a sólo 50 voltios - esto significa un mayor consumo de corriente instantánea sobre una base cíclica y posiblemente más daño al transistor de conmutación de regulación.

Answer 2

Podría haber daños. Con la mitad de la tensión alterna RMS, es decir, la mitad de la fuerza que empuja la carga a través del dispositivo, podríamos esperar la mitad del flujo de corriente. Si el dispositivo actúa como una simple resistencia, eso es exactamente cierto. Eso significa que el dispositivo utiliza 1/4 de la cantidad normal de energía.

Si el dispositivo tiene reactancia capacitiva o inductiva, y tiene efectos no lineales, entonces no. Aun así, sin un dispositivo específico como tema de discusión, podemos suponer una cuarta parte del uso de energía.

Si esa potencia está haciendo funcionar principalmente un motor, entonces el motor girará más despacio. (Algunos motores dependen de girar a gran velocidad para mantenerse fríos. Si no gira lo suficientemente rápido, tal vez no se mantenga tan frío. Pero a (probablemente) 1/4 de la potencia, tampoco se calentará tanto. ¿La fricción o la carga harán que el motor no gire en absoluto?

El hecho de que el efecto de refrigeración disminuya en la misma proporción que el calentamiento del motor, depende del tipo real de aparato, de la carga que empuje el motor, de la presencia de circuitos reguladores de tensión y, por lo que sé, de la carta natal astrológica del aparato.

Eso es sólo teniendo en cuenta la física básica del motor. La gama de piezas y fenómenos físicos en un electrodoméstico genérico no especificado es enorme, por lo que no es posible descartar alguna otra forma en que la entrada de media tensión pueda causar daños.

Respuesta corta: sin más información, son conjeturas, pero el rango de conjeturas debe incluir la posibilidad de daños.

Sólo hay una forma de averiguarlo, suponiendo que puedas hacer que la clavija encaje en el enchufe...

Answer 3

En una situación lineal (una manta eléctrica, por ejemplo), la potencia sólo se reducirá al 25%.

Las fuentes de alimentación conmutadas, como las de los PC (las que tienen un interruptor deslizante para seleccionar el voltaje de entrada), intentarán producir la potencia de salida necesaria con el voltaje disponible y, a menos que se active algún tipo de bloqueo por bajo voltaje o protección térmica, podrían dañarse: los dispositivos de alimentación se calentarán mucho más de lo normal.

Los más susceptibles de sufrir daños son los electrodomésticos, como los pequeños frigoríficos, que requieren un par motor suficiente para superar las jorobas de par del compresor. Si la tensión es baja (como en el caso de una caída de tensión), el compresor puede pararse (reduciendo la FEM del motor a cero) y, por tanto, consumir una corriente mucho mayor de lo habitual, toda ella convertida en calor. Además, los ventiladores de refrigeración no funcionarán a pleno rendimiento, si es que lo hacen.

Answer 4

Si tienes un motor de 240 VAC que funciona con una eficiencia del 90% y que envía un caballo de potencia a una carga, entonces, dado que un caballo de potencia son 746 vatios, consumirá unos 75 vatios para enviar esos 746 vatios a la carga.

Son unos 820 vatios, en total, y como la entrada del motor es de 240VAC, consumirá unos 3,4 amperios una vez que se ponga en marcha.

Sin embargo, cuando acaba de arrancar, puede consumir fácilmente diez veces esa corriente y disiparla en la resistencia del bobinado del estator, por lo que la potencia sería de 240V * 34A = 8160 vatios, y la resistencia del bobinado del estator sería de 240V / 34A ~ 7 ohmios.

Ahora bien, si conectaras 120V al motor y la carga estática en el eje fuera lo suficientemente alta como para impedir que el rotor gire, entonces esos 120V sólo verían la resistencia del devanado de 7 ohmios del estator, y harían que el devanado del estatpr se disipara: P = E² / R = 120V² / 7R = ¡2057 vatios!

Entonces, dado que el motor fue diseñado, ostensiblemente, para elevar una temperatura fija por encima de la ambiente con 75 vatios, en estado estacionario, que se disipan en el devanado del estator, 2057 vatios en él ciertamente causarían algún daño incluso después de un corto tiempo...

Answer 5

Hoy en día, muchos aparatos electrónicos están preparados para cualquier tensión entre 100 y 240 V, precisamente por esta razón.

Sin embargo, anecdóticamente, hay son situaciones en las que una tensión demasiado baja puede causar daños. Hace unos años, tenía un teléfono especialmente barato, que venía con un cargador especialmente barato, que sólo tenía capacidad para 230V. Cuando funcionaba a 115V, descubrí que el cargador no cargaba el teléfono, y de hecho parecía descargarlo.

Dada la baja calidad tanto del teléfono como del cargador, sospecho que el cargador simplemente transformó y rectificó el voltaje, lo que significaría que el voltaje cayó de 4,2V a 2,1V, demasiado bajo para cargar una batería de iones de litio.