本发明涉及一种用于电机变频系统的能量回收装置，特别是一种针对变频系统直流母线电压进行动态平衡的能量回收装置及其能量回收方法。包括双向DC/AC变换器和真空储能飞轮，双向DC/AC变换器分别与变频系统直流母线及真空储能飞轮连接；双向DC/AC变换器包括中央处理单元和整流/逆变单元以及外围辅助电路；中央处理单元包括微处理器、直流母线电压采集电路和真空储能飞轮转速采集电路，进行能量回收的方法为当中央处理单元根据监测到变频系统直流母线电压与预设上限阈值的差别，同时监测真空储能飞轮转速，从而确定是否启动DC-AC流程，以使真空储能飞轮自变频系统直流母线吸收或释放能量。