结论：

1. 一般情况下，工作三年未签劳动合同，劳动者通常无法再主张全部期间的双倍工资赔偿，但可能可以主张最近一年的部分。
2. 不过，劳动者仍有其他途径可以维护自己的合法权益，如要求补缴社保、支付经济补偿金等。

详细分析：

一、双倍工资赔偿的法律依据与限制

根据《中华人民共和国劳动合同法》第八十二条的规定，用人单位自用工之日起超过一个月不满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，应当向劳动者每月支付二倍的工资。这一规定旨在督促用人单位及时与劳动者签订书面劳动合同，保障劳动者的合法权益。然而，这一惩罚性规定并非无限期适用，其支付期限限于自用工之日起超过一个月至满一年前的期间，即最长为十一个月。

二、仲裁时效对双倍工资赔偿的影响

劳动争议申请仲裁的时效期间为一年，从当事人知道或应当知道其权利被侵害之日起计算。对于未签劳动合同的情况，仲裁时效一般从应当支付双倍工资的最后一个月开始计算一年时效。因此，工作三年后才主张双倍工资赔偿，大部分请求可能已经超过仲裁时效。在实践中，可能只有近一年的部分还在时效内，但具体还需结合实际情况和当地法院、仲裁机构的把握来判断。

举例说明： 假设劳动者于2020年1月1日入职某公司，公司一直未与其签订书面劳动合同。那么，从2020年2月1日至2020年12月31日，公司应支付劳动者双倍工资。但自2021年1月1日起，视为公司与劳动者已订立无固定期限劳动合同，此后不再产生双倍工资的责任。若劳动者在2024年才提起仲裁主张双倍工资，那么2020年2月1日至2022年12月31日期间的双倍工资请求很可能已超过仲裁时效，而2023年1月至2023年12月（假设仍在职且未签合同的情况持续至此，实际中满一年即视为已签无固定期限合同）的部分，如果劳动者能证明在此期间内一直未签合同且未超过时效，才有可能得到支持，但这种情况较为特殊且复杂。

三、无固定期限劳动合同的认定与影响

用人单位自用工之日起满一年不与劳动者订立书面劳动合同的，视为双方已订立无固定期限劳动合同。此时，虽然不能再主张自用工满一年后的双倍工资，但劳动者享有无固定期限劳动合同所赋予的权益，如用人单位违法解除该合同，劳动者可主张相应的经济赔偿金。

四、特殊情况的考虑

如果劳动者因不可抗力等正当事由未能及时主张权利，仲裁时效可能会中断或中止。在这种情况下，劳动者仍有可能在时效内主张未签合同期间的双倍工资。但这需要劳动者提供充分的证据来证明劳动关系的存在以及仲裁时效中断、中止等情形的发生。

五、其他维权途径与建议

虽然劳动者在工作三年未签劳动合同的情况下通常无法获得全部期间的双倍工资赔偿，但他们仍可以通过其他合法途径来维护自身的合法权益。例如：

• 要求补缴社保：劳动者可以要求用人单位为其补缴社会保险费用，以确保自身的社会保障权益不受损害。
• 支付经济补偿金：在符合法定条件的情况下（如用人单位违法解除劳动合同等），劳动者可以向用人单位主张经济补偿金。
• 收集证据并申请仲裁或诉讼：劳动者应及时收集能证明劳动关系的证据，如工资支付记录、工作证、考勤记录等。在必要时，可以向劳动争议仲裁机构申请仲裁或向法院提起诉讼来维护自己的合法权益。

总结与建议：

工作三年未签劳动合同的情况下，劳动者能否要求双倍赔偿需根据具体情况判断，特别是要考虑仲裁时效、劳动关系的性质以及是否存在特殊情况等因素。建议劳动者在面临此类问题时，及时向我咨询，以便更好地了解自己的权益和维权途径，并依法维护自身的合法权益。