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立体卷铁心是一种卷绕式铁心。整个铁心是由三个完全相同的单框拼合而成，拼合后的等边三角形立体结构稳定性好，铁心机械强度高，三相受力一致，使器身抗短路能力增强，拼合后的铁心的三个心柱呈等边三角形立体排列。
现有的非晶合金变压器的铁心结构方式主要有两种，一种是四框五柱式，一种是三框三柱式，这两种结构的非晶合金铁心都是采用开口平面卷铁心结构，线圈的横截面呈矩形，主要是因为非晶合金铁心柱横截面是矩形。由于铁心柱和线圈横截面都是矩形，造成了其抗突发短路的能力下降，必须采取结构加强及压装工艺等弥补措施，且由于采用平面卷铁心结构，接缝多造成噪音的增加。虽然这些问题通过增加原材料的投入及器身结构的加强等措施能够得到解决，但是综合成本的上升对非晶合金变压器的大量推广应用造成了不利的影响。
立体卷铁心变压器在相同条件下具有较低的噪声和较强的抗突发短路能力，并可有效减小变压器体积及重量，降低生产和运行成本。因此，研究综合了上述两种变压器优势的非晶合金立体卷铁心变压器具有广泛的应用前景和明显的社会经济效益。
对非晶合金立体卷铁心的磁路进行理论分析。a 相磁通 Φa 是由两个单框中 Φ1 和 Φ2 合成。通过运用三角函数的关系式可以计算出，立体卷铁心的铁轭磁密比铁心柱磁密高出 15.5%。
采用多热电偶测温技术和热风循环差异导流技术相结合的热处理工艺。根据铁心的规格，在三个及以上不同带材的中心插入热电偶。前者是为了能够有效达到控制铁心内部的温度而提出的一种新的测温技术，即多热电偶测温技术。结合在退火炉内增导流板、调节风速等技术，可有效减小在同一铁心不同部位的温差。改进前的情况，不同部位的温差要达到 50℃，改进后温差可以减小到 20℃左右。经过采用热电偶测温技术和热风循环差异导流技术后，非晶合金立体卷铁心的性能参数可以达到在 1.35T 磁密时，单位励磁功率为 0.35VA/kg，单位损耗为 0.18W/kg。
立体卷铁心由三个完全相同的单框拼合而成等边三角形立体结构，稳定性佳，机械强度高，能有效增强器身抗短路能力。例如在一些容易出现短路故障的复杂电网环境中，采用非晶立体卷铁心的油浸式变压器能够凭借其高强度的铁心结构，更好地抵御短路电流产生的强大冲击力，保障变压器的安全稳定运行。
非晶合金立体卷铁芯的芯柱、高低压线圈均为圆形。圆形线圈在突发短路时，受力均匀，能有效耐受幅向力，抗短路能力强。而矩形线圈受力不均匀，容易变形。同时，立体卷铁心的三相磁路完全对称等长，确保三相供电平衡，磁阻减少，激磁电流显著降低。并且，由于铁心结构设计以及非晶合金材料本身的特性，使得变压器工作时振动小，噪音低。在城市居民区等对噪音要求较高的场所，如果使用非晶立体卷铁心油浸式变压器，能极大减少变压器运行噪音对居民生活的干扰。
独特的结构设计和油路系统，使变压器油能更合理地循环流动，带走热量，从而保证变压器内部热点升温均匀。这有利于延长变压器内部绝缘材料和绕组等部件的使用寿命，减少因局部过热导致的设备故障风险。以大型变电站中的变压器为例，均匀的热点升温能确保变压器在高负载运行状态下，依然保持稳定的性能，减少维护频次和成本。
与传统非晶合金变压器铁芯相比，立体三角形结构的非晶合金变压器铁芯的铁轭重量降低 20% 以上，铁芯角重轻，可减少非晶合金材料的用量。并且，这种铁芯的铁轭处可不设置接缝，无需打开和再闭合，变压器线圈可直接绕制在心柱上，生产加工工时少，提高了劳动效率，从材料使用和生产加工等多方面实现了节材。在大规模变压器生产过程中，节材带来的成本降低效果十分显著，有助于提高企业的经济效益。
非晶合金本身具有优异的磁性，其电阻率高、磁导率高，使得变压器的空载损耗大幅降低。同时，立体卷铁心结构无接缝，三相磁路平衡，进一步降低了铁损，从而使空载电流也相应降低。对于长期处于轻载或空载运行状态的配电网变压器来说，低空载损耗和低空载电流能有效减少能源浪费，提高电力系统的整体能效。
立体卷铁心结构设计使得变压器的磁场分布更加合理，漏磁现象明显减少。漏磁小有助于提高变压器自身的运行效率，还能降低对周围设备和环境的电磁干扰。在一些对电磁环境要求苛刻的场所，如医院的精密医疗设备区域、电子信息机房等，漏磁小的非晶立体卷铁心油浸式变压器能够确保周边设备不受电磁干扰，正常稳定运行。 |
箔绕机