Stroomtrafo zelf maken en wat is er bijzonder aan?

Voor een droogloop beveiliging van een pomp heb ik een simple stroomtrafotje nodig van 5:1.

Omdat ik de stroom niet ken (op de pomp staat niks kwa stroom, nooit eerder gezien). Meting gaf iets van een paar Ampere aan (230V pompje).

Dus ik dacht, een oude ringkern/filter spoel pakken en daar 1 draad doorheen van 1,5 mm2.

Maar toen kwam er een vraag in me op: Zoals veel weten mag je een stroomtrafo niet onbelast gebruiken. Waarom is dat?

Een voedingstrafo heeft toch ook een normale overzet verhouding en mag onbelast gebruikt worden.

Wat is er dan anders in een "echte" stroomtrafo?

Voor zover ik weet helemaal niets. Enkel dat een spanningstrafo bedoelt is om met de stroom normaal te belasten en dat een stroom trafo bedoelt is om kortgesloten te belasten.

Het andere verschil is dat er bij een spanningstrafo er een constante spanning op de primaire wikkeling staat en dat er bij een stroomtrafo er over die ene wikkeling een stroom afhankelijke spanning staat.

Maar verder zijn het ergens allemaal gewone trafo's met een wikkel verhouding die geld voor spanning en stroom.

Je kan ook bv een gewone ringkern trafo aansluiten op een variac. Dan door het midden een dik stuk draad doen. Als je de variac dan vanaf 0V op regelt dan heb heb je door dat dik stuk draad wat je dan kort gesloten kan gebruiken een variabele stroom.
Een ringkern trafo kan je dan ook als stroom trafo gebruiken.

Oh ja ik vergeet nog een belangrijk verschil de stroom trafo gaat in verzadeging als de stroom te hoog word. Ze zeggen dat je ze nooit open mag laten en dat ze dan defect gaan maar met de stroomtrafo's die ik getest hebt is dat niet waar die gaan gewoon in verzadeging.

Maar toen kwam er een vraag in me op: Zoals veel weten mag je een stroomtrafo niet onbelast gebruiken. Waarom is dat?

Ja daar geen verhalen over in de ronde. Maar het is niet dat ze defect gaan. Een stroomtrafo moet je wel op het goede voorgeschreven vermogen gebruiken want alleen dan haalt die zijn nauwkeurigheid en volle uitsturing. Want ook een stroomtrafo kan zijn spanning niet onbeperkt hoog maken en dat gaat dan ten koste van de te leveren stroom.
Een 4VA stroomtrafo moet je dan ook met met maximaal 4VA belasten.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (20%)]

Als we even een ideale 230:6 trafo nemen.

Ik sluit de ingang aan op de 230V van het net... en voila aan de uitgang zie ik een 6V AC.

Maken we de trafo 1000:1, dan zitten we in de range van een normale stroomtrafo. Sluit je die aan als spanningstrafo dan is de uitgangsspanning gewoon 0.23V AC. Niks raars.

Maar nu sluit je hem aan als stroomtrafo op iets wat op 230V 1A gebruikt.

We willen nu de 1A ingangsstroom naar 1mA aan de uitgang vertalen. Met een 1k belastingsweerstand krijgen we nu 1VAC over de weerstand, alles is prima!

Bekijk je de spanningen in die situatie, dan is de 1VAC aan de uitgang 1mV spanningsval over de eenzame primaire wikkeling.

Vervang je de 1k weerstand door een 10k weerstand dan moet de uitgangsspanning en ook de ingangspanning hoger worden.

Maar haal je die weestand helemaal los, dan loopt er geen stroom. De spanning aan de uitgang loopt op, 10V, 100V. De ingangsspanning loopt ook op. 10mV 100mV.

Als het ding ideaal is, dan stopt dat bij 230V over de ingangswikkeling en 230kV aan de uitgang. De isolatie gaat daar niet tegenkunnen en de boel gaat al eerder stuk.

In de praktijk (een niet-ideale-trafo) zal de spanning niet makkelijk oplopen naar zeg die 230kV, maar het een onwenselijke situatie met een verrassend hoge spanning op de secondaire die daar niet op gemaakt is.

Op zaterdag 20 december 2025 22:14:46 schreef rew:
Maar haal je die weestand helemaal los, dan loopt er geen stroom. De spanning aan de uitgang loopt op, 10V, 100V. De ingangsspanning loopt ook op. 10mV 100mV.

Daar ben ik het niet mee eens, de ingangsspanning loopt niet op, daar zit nog steeds het stuk draad waar eerder ook 1 mV overheen overheen viel bij die 1A. Daar veranderd niks.

Dus "what is the catch"?

onwenselijke situatie met een verrassend hoge spanning op de secondaire die daar niet op gemaakt is.

De stroomtrafo's die ik heb en ook getest heb daar gebeurde dat niet bij. De spanning werd open niet eens zo hoog.

Hier wat meet resultaten van 3 trafo,s
Ik heb nu even snel gemeten en de stroom is heel moeilijk nauwkeurig in te stellen dus ik heb maar even wat waardes ingesteld.

50A/5A
Stroom in / spanning uit onbelast.
12.2A 0.63V
16.5A 0.65V
31.3A 0.71V
47.8A 0.76V = Nominale stroom
107.7A 0.91V = Zou nog net voor de verzadeging moeten zitten
257.3A 1.16V

Nu 2 stroomtrafo's in 1x gemeten
De eerste meter voor de 2500/5 is een 3,5 digit dvm achteraf niet zo een goede keuze


        2500A/5A  250A/5A naast elkaar
 10.0A   11,3V    3.78V
 27.6A   16.1V    4.31V
 48.4A   19V      4.65V
 98.3A   22V      5.2V
154.0A   25V      5.82V
207,6A   27V      6.29V
255.0A   29V      6.6V
498A     35V      8.1V
>1000A   44V       11V

Dat laatste kon ik nu niet meten de vorige keer haalde ik er maximaal 1200A uit. Maar dan word alles ook heel erg snel warm dus dat moest even snel. Ik heb nu maar een 50mm2 gebruikt en dan is 1200A wel heel erg veel. De volgende versie van de stroom bron is in de maak. Dan word het niet zo warm. Daar komen koper strips door de trafo en heb ik ook 3x een een trafo en heb dan een stuk meer spanning te beschikking.

@Rew
Als je eraan rekenen wilt ga je gang.
Als je betere meting wilt dan hoor ik dat wel maar dan moet ik meer apparatuur aansluiten en daar had ik nu even geen zin in.

Dus "what is the catch"?

Wat ik denk:
De primaire is maar 1 wikkeling. Als de stroomtrafo kortgesloten is dan onttrek je stroom ( energie) uit die primaire wikkeling en dat zal ook effect hebben op de spanning die over de primaire van de stroom trafo valt.
Als de stroomtrafo open is dan trek je minder stroom uit de primaire wikkeling en dat zal ook invloed hebben op de spanning.

Waar ik alleen niet zeker van bent of er dan de geïnduceerde spanning naar de stroomtrafo word bedoelt of letterlijk de spanning over de primaire wikkeling.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (17%)]

Op zaterdag 20 december 2025 22:24:29 schreef henri62:
Dus "what is the catch"?

Als je rew's transformator neemt (veel primaire windingen), dan moet je hem secundair zo zwaar belasten dat de secundaire spanning niet boven de 230V komt. Laat je hem onbelast, dan loopt de secundaire spanning te hoog op met risico op isolatiedoorslag en de ijzerverliezen neemt door verzadiging sterk toe, dus grote kans op oververhitting.
In rew's transformator is de magnetisatiestroom veel kleiner dan de te meten stroom.
In jouw transformator is er alleen maar sprake van een primaire magnetisatiestroom. De magnetisatiestroom is gelijk aan de te meten stroom. De spanning over jouw draadje is rechtevenredig met de magnetisatiestroom. De secundaire meetspanning is een veelvoud van de primaire spanning over je draadje en is dus ook rechtevenreding met de te meten stroom. Jouw transformator gaat niet snel stuk.

Op zaterdag 20 december 2025 22:57:27 schreef benleentje:
50A/5A
Stroom in / spanning uit onbelast.
12.2A 0.63V
16.5A 0.65V
31.3A 0.71V
47.8A 0.76V = Nominale stroom
107.7A 0.91V = Zou nog net voor de verzadeging moeten zitten
257.3A 1.16V

Je kunt aan dit tabelletje mooi zien dan tot 12A de onbelaste uitgangsspanning lineair oploopt met de ingangsspanning en dat daarboven de uitgangsspanning niet meer oploopt.
Het betekent dat deze transformator boven de 12A in verzadiging is met als gevolg hoge ijzerverliezen (en uiteraard ohmse verliezen, want de bedrading is berekend op 5A).

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (25%)]

Staat er geen vermogen op de label van de pomp? Iets van VA of Watt? Daar kun je toch de stroom van afleiden?

Is die stroom voldoende om bijvoorbeeld een reedrelais te laten werken?

Vervang je de 1k weerstand door een 10k weerstand dan moet de uitgangsspanning en ook de ingangspanning hoger worden.

Ik denk niet dat de spanning aan de ingang hoger word maar dat die gewoon meer of minder stroom uit de primaire wikkeling haalt. Net zoals een gewone trafo dat ook doet.

Ook zal er secundair lang niet zoveel weerstand zijn. De meeste stroomtrafo's hebben een uitgang van 5A. en zijn maar klein in vermogen dat ze aankunnen. Een weerstand van 1 ohm is al 25W en dat is al teveel voor de kleine stroomtrafo's

Stroomtrafo zelf maken en wat is er bijzonder aan?

Helemaal niets maar let wel op zijn aangesloten belasting en vermogen en sluit de stroom trafo af met een geschikte weerstand.

Dus ik dacht, een oude ringkern/filter spoel

Volgens mij zitten die wel verschillen in. Niet elk type kern is goed voor een stroomtrafo dacht ik zelf? Maar daar ben ik zelf ook helemaal niet in thuis.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (27%)]

In kort bestek:

Stroomtrafo met een wikkelverhouding (prim:sec) van 1:1000
Primaire stroom 1A dan is secundaire stroom 1mA.
Bij primaire stroom van 1A is bijv. de spanning over de primaire zelfinductie 1V.
Bij secundaire stroom van 1mA en 1k belasting is secundaire spanning ook 1V.

Zonder secundaire belasting wordt de secundaire spanning gelijk aan de primaire spanning x1000 (1000V of meer) met overslag in de secundaire wikkeling tot gevolg.

In het heel kort: ik heb in het verleden stroomtrafos stuk zien gaan die niet kortgesloten waren. Gewoon eigen ervaring.

De uitleg van Rew is wel goed en intuïtief meteen duidelijk. Bij een stroomtransformator gaat er secundair een bepaalde, vaste stroom lopen (vast, d.w.z. in functie van de ingangsstroom). De trafo gaat proberen die secundaire stroom te handhaven. Bij een secundaire belastingsweerstand van 1 ohm ontstaat er een spanning van 1mV; bij 10 ohm, 10mV; bij 1k --> 1V; bij 100k --> 100V; bij 1Mohm --> 1000V, bij 100 Mohm --> 100kV; etc.

In de praktijk zal dus bij een te lage belasting (te hoge weerstand) de secundaire isolatie doorslaan, *lang* voor de 100kV bereikt wordt.

Zojuist ook eventjes een oud boekje (Vereeniging Krachtwerktuigen, 'electrotechniek', uit 1945) erbij gepakt. Daar wordt ook gehamerd op het altijd belasten van de secundaire, EN om secundair geen zekering te plaatsen!

Overigens, zelf een stroomtrafootje maken o.b.v. een oude ontstoorspoel werkt prima, heb er zo ca. een dozijn gemaakt (o.a. als meetinstrument/hulpstuk voor de scope, en ingebouwd in schakelende voedingen). Ik neem gewoon een oude toroïde spoel (zeg, 33mH), al dan niet ingegoten. Evt. gat door de behuizing boren. Wikkelverhouding bepalen (signaalgenerator & oscilloscope) en vervolgens de juiste belastingsweerstand kiezen. Presto, klaar.

De trafo's die ik heb gemaakt (allemaal o.b.v. poederijzer of ferrietkernen) hebben een redelijk lage cutoff-frequentie, zo rond 5-15 Hz.... Dat verbaasde me eigenlijk behoorlijk destijds, ik had een veel hogere grensfrequentie verwacht. In elk geval, 50Hz meten is geen enkel probleem, zonder dat je er een netspanningstrafo voor hoeft op te offeren/gebruiken. Die ontstoorspoelen zijn de straatstenen mee geplaveid....

[Edit: er zitten twee wikkelingen op dit soort ontstoorspoelen, die ik in serie heb gezet. Uiteraard nooit één wikkeling onbelast laten: of een weerstandje erover zetten, of anders beter even de wikkeling volledig verwijderen.]

Er gaat geen vaste stroom lopen.
Er gelden gewoon de standaard transformator formules.

Er zijn stroom trafos en stroom trafos. Misschien kan het echt mis gaan op stroom trafos in een wijktrafo en in een hoogspanning-verdeler waar grote vermogens worden gemeten.

Maar goed. Als een stroom-trafo niet belast wordt, dan krijg je een secundaire spanning die evenredig is met de snelheid waarmee de primaire stroom verandert. Dat betekent een piek spanning op de nul doorgangen van de stroom, dus 90 graden uit fase. En dat wil je niet bij een stroom trafo want je wil juist meten hoeveel stroom er primair loopt. Als je de stroomtrafo secundair kortsluit dan krijg je een secundaire stroom die in fase is met de primaire stroom. Maar over een kortsluiting kun je geen spanning meten. Een lage secundaire weerstand geeft dan wat spanning die evenredig en in fase is met de primaire stroom.

Ik heb hier wat metingen gedaan met een 1:2000 stroom trafo en een kleine primaire stroom.

  • Geel : Primaire stroom gemeten over 1 Ohm shunt weerstand
  • Paars : Spanning over 100 Ohm belasting na 1:2000 stroom trafo
  • Dus perfect in fase.

  • Geel : Primaire stroom gemeten over 1 Ohm shunt weerstand
  • Paars : Nu met een 1K weerstand op de stroomtrafo
  • Dus veel meer spanning, maar ook een klein fase verschil.

  • Geel : Primaire stroom gemeten over 1 Ohm shunt weerstand
  • Paars : Nu met een 10K weerstand op de stroomtrafo
  • Dus stroom trafo vrijwel niet belast. En een flink fase verschil.

In dit laatste geval krijg ik iets van 600 mV uit de stroom trafo bij 210 mA primair. Een onbelaste stroom trafo levert niet veel meer dan dat. Bij 16A wordt dat dan wel iets van 45V, minder als de trafo verzadigd raakt.

@bobosje:

Zonder secundaire belasting wordt de secundaire spanning gelijk aan de primaire spanning x1000 (1000V of meer) met overslag in de secundaire wikkeling tot gevolg.

Maar wat is dan de primaire spanning? Dat is de spanning die valt over de primaire wikkeling van de stroomtrafo. En dat is dus een stuk koper van 10 cm of zo. Die spanning is hooguit een paar millivolt die dan 1:1000 wordt getransformeerd naar secundair. In mijn geval krijg ik dus hooguit 45V bij een primaire stroom van 16A.

Het wordt natuurlijk wel anders als je het voor elkaar krijgt om 230VAC op die enkele primaire wikkeling te zetten, maar dan moet je toch echt wel erg je best doen. 8)7

[Bericht gewijzigd door deKees op (14%)]

Door de primaire wikkeling wordt vermogen opgenomen en de stroomtrafo wil / moet dit vermogen secundair weer afgeven.
Zonder secundaire belasting kan er geen secundaire stroom lopen (ideale trafo) en kan de secundaire spanning ongecontrolleerde hoge waardes aannemen omdat de stroomtrafo zijn vermogen niet kwijt kan.

De primaire neemt geen vermogen op. Daar gaat alleen een stroom door die bepaald wordt door het primaire circuit. Bijv 230VAC - stroomtrafo - lamp.
Veruit de meeste spanning valt dan over de lamp.

De stroom loopt dan door de stroomtrafo. Daardoor krijg je een wisselend magnetisch veld en dat wekt een spanning op in de secundaire wikkeling, maar ook in de primaire wikkeling, in een verhouding 2000:1. Dat veld geeft een kleine EMK spanning in de primaire wikkeling die in serie staat met -in dit geval- de lamp. In het laatste plaatje hierboven krijg ik 613mV uit de onbelaste stroomtrafo (1:2000) dus dan heb ik 0.3 mV EMK over de primaire wikkeling.

Als je de secundaire van de stroomtrafo dan gaat belasten, dan krijg je daardoor een -tegengesteld- magnetisch veld in de kern van de stroomtrafo. Dus het magnetisch veld wordt kleiner en dan krijg je minder spanning uit de secundaire van de stroomtrafo, en ook minder EMK over de primaire wikkeling van de stroomtrafo.

In het ideale geval (ideale stroomtrafo met kortgesloten secundaire wikkeling) wordt het veld dat wordt opgewekt door de primaire wikkeling volledig gecancelled door een even groot maar tegengesteld veld uit de secundaire wikkeling. Dan is er geen spanningsval over de primaire wikkeling, en de secundaire stroom is perfect evenredig met de primaire stroom.

[Bericht gewijzigd door deKees op (12%)]

Raadpleeg wiki Stroomtransformator en lees ook onder de paragraaf Belasting...

Op zondag 21 december 2025 00:31:50 schreef deKees:
@bobosje:
[...]

Het wordt natuurlijk wel anders als je het voor elkaar krijgt om 230VAC op die enkele primaire wikkeling te zetten, maar dan moet je toch echt wel erg je best doen. 8)7

Hier kom je bij het probleem. Je sluit b.v. een apparaat aan wat een stevige condensator op zijn netingang heeft. Of je maakt een botte sluiting en er loopt een paar milliseconden een halve kA.

Die zekering of automaat heeft daar geen probleem mee, die doet waar hij voor gemaakt is. Maar wat gebeurt er in die stroom trafo?

Meten is weten. Lijkt mij.

Ooit een keer in een 10kV schakelhuis een openstaande stroomtrafo tegengekomen. In de 10kV kabel liep zo'n 100A. Het werd niet noodzakelijk gevonden de stroomtrafo te onderzoeken. Wat valt er aan te zien?
Wel een keer gehad dat een paar draden losraakten en tussen m'n vingers doorgleden. Die voelde ik wel.

Op zaterdag 20 december 2025 22:24:29 schreef henri62:
[...] Daar ben ik het niet mee eens, de ingangsspanning loopt niet op, daar zit nog steeds het stuk draad waar eerder ook 1 mV overheen overheen viel bij die 1A. Daar veranderd niks.

Dus "what is the catch"?

Ho ho ho! (en dan bedoel ik NIET die uitroep van de kerstman!

Een gewone 230V <-> heeft ook gewoon "een draad" tussen de nul en de fase. Leg die uit zonder hem in de trafo te wikkelen, en dat vliegt alle kanten op als je er 230V op zet. Magnetisch zorgt de trafo er voor dat er een spanning over de draad kan staan. Zelfs als het een ideale draad is!

Op zaterdag 20 december 2025 23:55:44 schreef nonius:
Daar wordt ook gehamerd op het altijd belasten van de secundaire, EN om secundair geen zekering te plaatsen!

Kan wel, maar dan moet je wel een duale zekering hebben. Eentje die de boel kortsluit als de spanning te hoog wordt!

Als het ding ideaal is, dan stopt dat bij 230V over de ingangswikkeling en 230kV aan de uitgang. De isolatie gaat daar niet tegenkunnen en de boel gaat al eerder stuk.

Ho ho ho! (en dan bedoel ik NIET die uitroep van de kerstman!

Een gewone 230V <-> heeft ook gewoon "een draad" tussen de nul en de fase. Leg die uit zonder hem in de trafo te wikkelen, en dat vliegt alle kanten op als je er 230V op zet. Magnetisch zorgt de trafo er voor dat er een spanning over de draad kan staan. Zelfs als het een ideale draad is!

Ik snap bovenstaande uitleg niet helemaal?

Daar ben ik het niet mee eens, de ingangsspanning loopt niet op, daar zit nog steeds het stuk draad waar eerder ook 1 mV overheen overheen viel bij die 1A. Daar veranderd niks.

Ook mij lijkt, dat de spanning over dat stukje koper van de 'primaire wikkeling' niet ineens 230V kan worden??
Hoe kan dit nu hoger dan 1mV worden als de stroom niet hoger dan 1A wordt?

Je moet de trafo gewoon theoretisch bekijken en uitgaan van een ideale trafo.
Een trafowikkeling heeft in principe een oneindig hoge impedantie.
Laat je door een winding stroom lopen, dan zal de spaning over die winding oneindig hoog worden. In de praktijk betekent dat, dat de spanning over de wikkeling zo hoog wordt als de door de spanningsbron geleverde spanning aan de keten.
Bij de stroomtransformator zal de spnning aan de uitgang in principe dus oplopen tot een waarde primaire spanning X de wikkelverhouding.
Als de meetwikkeling dus in een keten zit die gevoed wordt door bijv 230 Volt en de wikkelverhouding is 1:1000, dan zal de spanning aan de secundaire oplopen tot 230 kV. Gelukkig valt het in de praktijk wel mee, maar er is een reeele kans dat de secundaire spanning als die niet belast wordt, zo hoog op kan lopen dat de isolatie van de windingen doorslaat. Omdat te voorkomen, moet een stroomtrafo altijd belast zijn of kortgesloten.

Maar die meetwikkeling staat toch in serie met de belasting? Bijna 100% van de spanning staat dan toch over de belasting?