本发明公开了一种多功率实心转子与叠片转子串联式永磁同步电机系统，包括转轴、带有绕组的定子铁心A、带有绕组的定子铁心B、实心永磁转子和叠片永磁转子；实心永磁转子与叠片永磁转子轴向串接固定在所述转轴上；定子铁心A与实心永磁转子匹配对应组成电机M1；带定子铁心B与叠片永磁转子匹配对应组成电机M2；实心永磁转子轴向铁心长度大于所述叠片永磁转子轴向铁心长度。本发明利用同轴的两不同功率不同铁心结构的永磁同步电机，满足不同运行工况的要求；且本发明有效的解决了油田游梁式抽油机、螺杆泵、以及电动汽车负载等重负载起动低负荷运行工况需要匹配使用的驱动电机功率较大、系统效率较低、电能利用率差等问题。