Для использования прямого метода необходимо знать математическую модель, то есть математическое описание теплового режима двигателя. Точное описание процессов нагрева и охлаждения двигателя является сложной задачей. Это связано с тем, что электродвигатель представляет собой совокупность деталей и узлов, выполненных из различных материалов, обладающих различной теплоемкостью и теплоотдачей. Кроме того различные участки электрического двигателя имеют неодинаковую температуру нагрева. Трудно также учесть направление тепловых потоков и их плотность, так как они зависят от режима работы двигателя. В связи со сложностью проведения точного анализа тепловых процессов в электродвигателе, принимаются следующие допущения:
1. Двигатель рассматривается как однородное тело, имеющее бесконечно большую теплопроводность и одинаковую температуру во всех своих точках.
2. Отдача тепла в окружающую среду пропорционально разности между температурами двигателя и окружающей среды.
3. Окружающая среда обладает бесконечно большой теплоемкостью, то есть в процессе нагрева двигателя температура окружающей среды не изменяется.
4. Теплоемкость двигателя и коэффициент теплоотдачи не зависят от температуры двигателя.