дак всё уже придумано по намотке виток к витку, взгляните на любой полу/автоматический станок для намотки катушек/трансформаторов.
Шаговик может менять обороты в широком диапазоне без особого падения мощности. У DC же моторов мощность на низких оборотах падает, редуктор проблемы тоже не решит.
как вижу намотку я:
пруток идёт через тянущее устройство(возможно можно будет обойтись прижимным роликом), дальше идёт линейка из оптопрерывателей (хотябы 2, лучше больше), ардуйна следит за оптопрерывателями и плавно регулирует скорость двигателя катушки (и тянущего если будет), чем ниже опускается пруток, тем выше скорость, чем выше пруток, тем меньше скорость. В зависимости от оборотов катушки (у шагового двигателя можно считать шаги или энкодер для надёжности поставить), перемещать направляющую планку горизонтально.
Примерно это уже реализовано, например
http://www.thingiverse.com/thing:81662http://www.thingiverse.com/thing:174383Вот ещё, кстати, печатная катушка
http://www.thingiverse.com/thing:208233