手机短信在字数超过一定限制时会自动变成彩信，主要原因如下：

字数限制：

大多数手机对普通短信的字数限制为140个字符（70个汉字），如果短信内容超过这个限制，系统会自动将短信分条发送。然而，有些手机在发送超过字数限制的短信时，会自动将其转换为彩信发送，因为彩信支持更大的容量。

多媒体支持：

彩信（Multimedia Messaging Service，简称MMS）是一种支持多媒体信息服务的技术，能够传递包括文字、图像、声音、数据等各种多媒体格式的信息。当短信内容超出普通短信的容量限制时，系统会自动将其转换为彩信格式，以便能够发送更多的内容。

系统设置：

有些手机在发送长短信时会自动询问用户是否要将其转换为彩信发送。如果用户选择“否”，则短信会以普通短信的形式发送；如果选择“是”，则短信会自动转换为彩信发送。此外，用户还可以在手机设置中关闭自动转换为彩信的功能。

网络和服务提供商：

有些手机和网络服务提供商可能会根据短信内容的长度自动选择发送方式，以节省用户的时间和费用。例如，如果短信内容过长，可能会自动将其转换为彩信发送，因为彩信的容量通常比普通短信大得多。

综上所述，手机短信在字数超过限制时会自动变成彩信，主要是由于字数限制、多媒体支持、系统设置以及网络和服务提供商的自动选择机制所导致的。用户可以根据自己的需求在手机设置中调整相关选项，以控制短信的发送方式。