散热设计是两者适应不同工况的另一重要体现。工频电机多采用自扇冷方式，散热风扇与转子同轴刚性连接，转速随电机转速降低而下降，其散热结构仅按额定转速设计，一旦进入低速运行，风扇风量不足，极易出现积热问题；变频电机则普遍采用独立强迫风冷，散热风扇由单独工频电源驱动，无论电机自身转速高低，风量始终稳定，同时机座散热筋设计更密集，或增加散热片面积，强化低速、高频等特殊工况下的散热能力，避免因温度过高引发故障。

转子设计的差异也影响着运行性能。工频电机的转子导条按额定转矩设计，低速时启动转矩不足，高频时易因谐波产生附加损耗；变频电机的转子导条多采用高导电材料，或优化为双笼型、深槽型截面，既提升了低速启动转矩，又增强了高频下的抗损耗能力，且转子平衡等级更高，能减少宽转速范围下的振动与噪声，保证运行平稳性。