Która z wymienionych przyczyn może powodować nagłe rozbieganie się pracującego silnika szeregowego prądu stałego?
W silniku szeregowym prądu stałego zerwanie połączenia wału z maszyną napędzaną jest klasyczną przyczyną nagłego rozbiegania. Ten typ silnika ma uzwojenie wzbudzenia połączone szeregowo z twornikiem, więc strumień magnetyczny zależy od prądu obciążenia. Gdy obciążenie mechaniczne nagle zniknie, prąd twornika mocno maleje, a razem z nim maleje strumień $\Phi$. Dla silnika obowiązuje zależność mniej więcej $E = k\Phi\omega$, więc aby wytworzyć odpowiednią siłę przeciwelektromotoryczną przy małym strumieniu, prędkość $\omega$ może gwałtownie wzrosnąć. I tu robi się niebezpiecznie. Moim zdaniem to jedna z ważniejszych zasad praktycznych: silnika szeregowego DC nie uruchamia się bez obciążenia ani bez pewnego sprzęgła mechanicznego. W napędach trakcyjnych, dźwignicach czy starszych układach warsztatowych stosuje się kontrolę sprzęgieł, ograniczniki prędkości, zabezpieczenia nadprądowe i procedury BHP zgodne z dobrą praktyką eksploatacji maszyn elektrycznych. Samo zabezpieczenie elektryczne nie zawsze zdąży ochronić wirnik przed skutkami nadmiernej prędkości, czyli rozerwaniem mechanicznym, uszkodzeniem komutatora albo łożysk.
W tym pytaniu łatwo pomylić różne typy silników prądu stałego, zwłaszcza silnik szeregowy z bocznikowym lub obcowzbudnym. Przerwa w obwodzie wzbudzenia faktycznie może być bardzo groźna w silniku bocznikowym, bo wtedy zanika strumień, a twornik nadal może być zasilany. W silniku szeregowym sprawa wygląda inaczej: uzwojenie wzbudzenia jest w tym samym obwodzie co twornik, więc przerwa zwykle przerywa cały prąd roboczy. Silnik traci moment, a nie rozbiega się w typowym sensie. To taki haczyk, na który sporo osób się łapie. Zwarcie międzyzwojowe w uzwojeniu twornika też jest poważną awarią, ale jej objawy to raczej nadmierne nagrzewanie, iskrzenie na komutatorze, spadek momentu, nierówna praca i wzrost pobieranego prądu. Nie jest to typowa przyczyna nagłego wzrostu prędkości. Uszkodzenie łożysk działa jeszcze bardziej przeciwnie: zwiększa opory mechaniczne, powoduje hałas, drgania, grzanie i może doprowadzić do zatarcia. Z mojego doświadczenia diagnostycznego, gdy łożyska padają, silnik raczej zwalnia albo pobiera większy prąd, a nie nagle ucieka z obrotami. Rozbieganie silnika szeregowego wynika głównie z utraty obciążenia mechanicznego, bo wtedy maleje prąd, maleje strumień i prędkość może bardzo szybko wzrosnąć do wartości niebezpiecznych. Dlatego w praktyce kontrola sprzęgła, pasków, przekładni i samego połączenia z napędzaną maszyną to nie drobiazg, tylko normalny element bezpiecznej eksploatacji.